5. 安装Ubuntu系统

要进行Linux开发,自然少不了一台运行Linux系统的开发主机。从PC上开始使用Linux系统是最好的熟悉方法。

对于熟悉Linux且有多余主机的用户,建议直接采用独立的主机安装系统作为开发环境。而对于入门级用户,强烈建议在Windows环境下安装VirtualBox或VMware虚拟机软件,然后在虚拟机上安装相应的Linux系统。在虚拟机上体验Linux系统的好处是没有后顾之忧,觉得不如意就推倒重来,而且依旧 可以使用Windows进行其它工作,也方便在Windows与Ubuntu虚拟机之间进行文件共享。即使是只进行Linux嵌入式开发工作,也避免不了需要使用Windows下的工具,如后期我们给开发板烧录uboot、Linux内核时,使用到的NXP官方MFGtools工具时,还是依赖于Windows系统。

5.1. 安装虚拟机VirtualBox

虚拟机技术是虚拟化技术的一种,所谓虚拟化技术就是将事物从一种形式转变成另一种形式,最常用的虚拟化技术有操作系统中内存的虚拟化,实际运行时用户需要的内存空间可能远远大于物理机器的内存大小,利用内存的虚拟化技术,用户可以将一部分硬盘虚拟化为内存,而这对用户是透明的。

流行的虚拟机软件有VMware、Virtual Box和Virtual PC,它们都能在Windows系统上虚拟出多个计算机,本书使用的是免费的虚拟机软件Virtual Box,我们可以去https://www.virtualbox.org/wiki/Downloads官网中下载VirtualBox软件,也可以使用我们提供的资料光盘中的软件,进行安装。

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下面介绍一下,安装虚拟机软件VirtualBox的全过程:

  1. 运行VirtualBox-6.0.2-128162-Win.exe,可以看到的界面,点击”下一步”,见下图。
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(2) 需要安装的功能,选择默认即可。软件的安装路径,用户可以根据实际情况自由选择,本书选择安装 在E盘,点击”下一步”,见下图。

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  1. 安装过程,选择软件自定义的功能,这里选择默认即可,点击”下一步”,见下图。
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  1. 在安装过程中,会提示一个警告,我们可以忽略该警告,点击”是”,继续安装,见下图。
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  1. 下图中,点击”安装”按钮,开始安装软件。
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  1. 这样之后,便开始安装VirtualBox软件,静静地等待,软件安装完成。
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  1. 软件安装成功,点击”完成”,运行VirtualBox,见下图。
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5.2. 获取Ubuntu系统

本书以Ubuntu 18.04桌面发行版本作为开发主机的主体系统环境,对于后期编 译内核等依赖不同版本系统环境的情况,我们会采用Docker技术创建其它运行环境。

在安装前需要先到Ubuntu的官网下载桌面版的系统镜像,可在如下 址下载得到:https://ubuntu.com/download/desktop,具体见下图。

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5.3. 使用VirtualBox安装Ubuntu系统

以下为使用VirtualBox安装Ubuntu18.04系统的操作步骤。在以下的步骤中,可按照自己使用的电脑参数进行配置

  1. 可从以下地址获取VirtualBox软件:https://www.virtualbox.org/wiki/Downloads,下载后直接安装即可。
  2. 运行VirtualBox软件,点击”新建”按钮,来创建一个新的虚拟机,如下图所示。点击”下一步”。
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  1. 选择内存大小,默认为1024MB,可以根据自己电脑 的配置选择,这里选择4096MB,即4GB的内存大小,点击”下一步”按钮。
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  1. 选择虚拟硬盘,如下图所示,选择”现在创建虚拟硬盘”,点击”创建”。出现如下所示的窗口,选择 虚拟硬盘的类型,一般情况都选择VDI,单击”下一步”。虚拟硬盘的分配方 式有两种:一种是动态分配,需要多少用多少,一开始占用小,随着空间需要而增长;另一种是固定大小,它 会直接占用所分配的物理硬盘空间,但是访问速度快。这里我们选择”动态 分配”,点击”下一步”之后,就需要我们选择虚拟硬盘大小,默认是10GB,用户可 以根据自己电脑配置和需要进行分配,这里选择100GB(它不会立即占用这么多的空间,根据自 己需求设置即可)。最后点击”创建”按钮,这样就创建好了。
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  1. 点击右侧的”设置”按钮,如下图所示,选择”存储”栏 目,然后选择处来设置系统镜像文件,通过点击处的按钮来选择我们Ubuntu镜像 文件(*.iso)的路径,设置成功之后,如下图所示,点击”OK”,进入下一步。
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  1. 选择”网络”栏目,将网卡连接方式配置为桥接网卡,如下图所示。
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  1. 安装Ubuntu18.04系统,点击启动”启动”按钮,启动虚拟机,如下图所示。进入安装程序,如下图所示。
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  1. 选择语言,处可以选择英文,中文等语言,这里我们选择 “简体中文”,然后点击处 的”install Ubuntu”按钮,进入下一步。
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  1. 选择键盘布局,如下图所示,点击”继续”。
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  1. 选择一些软件安装,如下图所示,点击”继续”,进入下一步。
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  1. 进入如下图所示的界面,由于虚拟机的虚拟硬盘是独占的,我们选择默认的”清除整个磁盘并安装Ubuntu”即可。
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  1. 点击继续后会弹出提示确认磁盘的分区修改,点击继续即可。
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  1. 选择时区,在下图的提示界面区域点击我国东侧位置,其下的文本会出现”Shanghai”字 样,选择后系统使用的就是北京时间。
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  1. 进入如下图所示的界面,在这个界面中输入用户名和密码,设置计算机名称,用户 可以根据自己的喜好来设置。此处设置的用户会默认具有系统管理员的权限,使 用Linux系统时,常常需要使用该密码进行认证,请牢记该密码。
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  1. 如下图所示,等待安装完成,然后重启虚拟机,输入密码,就可以看到Linux的桌面了,如下所示。
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5.4. 给虚拟机安装增强功能

安装完成操作系统后,可给虚拟机安装增强功能,安装后支持双向复制、共享文件、屏幕自动调整分辨率,使用起来更加方便。

安装过程如下:

  1. 在虚拟机界面点击”设备/安装增强功能”即可,见下图。
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  1. 点击安装增强功能后,虚拟机中会插入一个光盘,并会自动启动安装程序,见下图,在弹出的 界面点击运行。若没有自动启动,可手动双击该光盘进行安装。
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  1. 点击运行后会出现终端界面输出运行提示,最后提示”press return to close this window”时,按回车键退出即可。
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  1. 重启虚拟机,进入系统后尝试调整虚拟机控制界面的窗口大小,看到虚拟机内桌面根据窗口大小调整分辨率表明安装成功。
  2. 设置虚拟机控制选项中的”设备/共享粘贴板”和”设备/拖放”一栏可以设置虚拟机与主机之间的粘贴板和拖放功能。

5.5. 设置共享文件夹

在未来的学习过程中,我们有时候需要把下载的资料文件放到虚拟机中,或者是需要把虚拟机的 资料挪到Windows主机中,常用的解决方法有很多,如winscp,FileZilla等软件。不过,上述 的软件虽然在使用的过程十分快捷方便,但是在安装过程中,都相当地麻烦,一会需要在虚拟机 上操作,一会又要到主机上操作 。我们的虚拟机实际上提供了一个强大的功能:共享文件夹。我们可以通过这个功能,实现主 机与虚拟机的文件传输,安装方式以及使用方法也都十分简单。下面,介绍一下如何开启虚 拟机VirtualBox的共享文件夹功能(执行以下步骤时,确保Linux虚拟机处于关机状态)。

  1. 新建文件夹,用于Windows主机和Linux虚拟机共享文件夹。用户可以根据实际情况,创建共享文件夹,见下图。
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  1. 设置虚拟机的共享文件夹,点击下图的标记处,弹出设置窗口,选择”共享文件夹”选项卡(下图的处),最后点 击的按钮,添加共享文件夹,进入下一步。
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  1. 下图中,点击处按钮,新增共享文件夹,在弹出的”添加共享文 件夹”窗口,我们可以看到处有一个下拉箭头,我们选中处,来选择 我们刚刚新建的文件夹。到这里之后,我们就完成了文件夹路径的 设置。我们仍然需要让虚拟机启动的时候,自动挂载共享文件夹,见下 图。选中”自动挂载”选项,在处填入共享文件夹的挂载点,这里我 们建议初学者使用我们提供的路径:/home/用户名/ebf_dir

    用户名需要根据用户安装系统时,输入的用户名。本书使用的embedfire,因此,我们 输入的路径为”/home/embedfire/ebf_dir”,最后点击”OK”按钮即可完成设置,见下图。

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  1. 启动虚拟机,我们就可以看到我们的共享文件夹了,见下图。
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  1. 单击鼠标右键,左键点击”打开终端”,见下图。
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出现如下图所示的窗口,输入命令:

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sudo usermod -a -G vboxsf 用户名

本机的用户名是embedfire,因此,输入命令”sudo usermod –a –G vboxsf embedfire”,见下图。

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  1. 打开之后,这里为了更好地说明,因此在Windows下新建一个普通的txt文档,我们可 以看到Linux也可以对该文档进行操作。
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5.6. 熟悉系统

Ubuntu系统安装好后,请随意体验一下Ubuntu系统,看看能用它做些什么日常操作。

它自带有浏览器,音乐播放器以及一些与Office功能类似的办公软件,如果安装的是 中文版,中文输入法也会默认被配置好。建议使用打开浏览器看看自己的常用网站,打开 系统的文件夹新建文件随便记录一些内容,甚至安装一下Steam游戏平台,看看能玩什么游 戏。对于与Windows系统的差异,如不能使用MCU的开发 软件Keil等,不能用Adobe的PS等软件,在这些方面就不要去强求和折腾。现在 国产软件开始对Linux重新重视了起来,腾讯QQ也于2019-10-24回归Linux了。

5.6.1. 应用列表

下面我们以Ubuntu下使用gedit编辑器编写文件为例,让大家去熟悉操作系统。在Ubuntu桌 面的左下角有个应用软件列表按钮,点开后可看到系统中包含的应用,如下图所示。

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上图中的”文本编辑器”即是Ubuntu系统自带的gedit编辑器,直接点击 后打开可以输入文字,它的使用就类似Windows系统自带的记事本软件一样。

5.6.2. 使用拼音输入法

如果安装Ubuntu系统时选择了中文支持,那么系统安装后就自带拼音 输入法,其设置位置在桌面状态栏的”zh”图标中,点击后可 选择汉语拼音输入法,如下图所示。

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该输入法使用效果如上图所示,使用输入法时可以通过”Shift”键快速切换中英文输入。

在后面我们使用命令行的时候,建议直接把输入法关闭掉,即重新点击输入法设置的图标,把它选择回”zh”即可。

5.6.3. 文件浏览器

输入完内容后点击编辑器右侧的保存按钮,它会弹出选择文件保存位置的弹框,如下图所示。

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可以看到它默认的保存位置是”主目录embedfire”,这个是用户自己的目 录,如果你选择其它位置,有可能会因为没有权限而无法保存。选定好存储位 置并输入文件名称后,通过保存按钮可保存文件。

保存关闭文件后,点击桌面任务栏的文件浏览器图标,可以打开到刚刚 文件存放的目录,查找到该文件,如下图所示。

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5.7. 安装软件及权限

不同的Linux发行版安装应用软件的方式不尽相同,Ubuntu系统自 带了软件中心,使用它可以非常方便地安装和卸载各种软件。

在桌面的任务栏有”Ubuntu软件”图标,如下图所示,点击后可以打开软件中心。

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我们尝试安装”2048”小游戏。打开软件之后,点击搜索 的按钮(下图中的框框处),输入”2048”,如下图所示,点击安装框框处的”2048”游戏。

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安装软件时,可能会弹出如下图所示的提示,由于需要系统管理员的权限,所以要 输入密码进行认证,该密码为安装系统时设置的用户密码。

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在Linux系统下,所有的操作都有明确的权限要求。如安装软 件需要系统管理员权限;普通用户在自己所属的目录下才能创建文件等。

目前Ubuntu软件中心采用Snap软件市场来安装软件,暂时还 没有国内的镜像下载源,所以下载可能需要花比较长的时间。如果不想体验可以直接点击取消安装。