5. 在PC上安装Ubuntu系统¶
本章主要讲解用在PC上安装虚拟机的方法，帮助小白快速安装linux系统， 并且可以在后面的章节中，能够直接使用linux系统进行熟悉， 也可以利用Ubuntu给板卡移植应用。
在驱动开发以及系统构建中，就需要读者使用pc上的linux系统进行开发。
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， 如后期我们给板卡烧录uboot、Linux内核时，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。
下面介绍一下，安装虚拟机软件VirtualBox的全过程：
运行VirtualBox-6.0.2-128162-Win.exe，可以看到的界面，点击“下一步”，见下图。
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。
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。
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。
下图中，点击“安装”按钮，开始安装软件。
这样之后，便开始安装VirtualBox软件，静静地等待，软件安装完成。
软件安装成功，点击“完成”，运行VirtualBox，见下图。
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。
或到国内速度较快的清华镜像源下载：https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu-releases/18.04.4/ 使用ubuntu-18.04.4-desktop-amd64.iso 镜像即可。
建议学习时使用与本教材相同的版本，例如用22.04或20.04可能会因为环境不一致引起问题， 出现这些问题时折腾会非常浪费时间。
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
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。
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”。
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。
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。
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。
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。
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。
选择语言，此处可以选择英文，中文等语言，这里我们选择 “简体中文”， 然后点击图中“install Ubuntu”按钮，进入下一步。
选择键盘布局，如下图所示，点击“继续”。
选择一些软件安装，如下图所示，点击“继续”，进入下一步。
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。
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。
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。
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。
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。
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：
在虚拟机界面点击“设备/安装增强功能”即可，见下图。
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。
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。
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。
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）。
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。
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）， 最后点击下图的按钮，添加共享文件夹，进入下一步。
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。
启动虚拟机，在桌面就可以看到我们的共享文件夹了，见下图。
单击鼠标右键，左键点击“打开终端”，见下图。
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。
此时我们便能在linux读取windows下的共享文件了。
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。
警告
共享文件夹它是在Windows也是在Linux下的文件夹， 因此我们不要在Linux直接操作共享文件夹的文件，而是应该将它拷贝到完全属于Linux的地方， 比如可以在Linux的桌面上创建一个文件夹，命名为“work_dir”, 然后通过cp命令或者直接复制粘贴的方式将共享文件夹的文件拷贝到这个“work_dir”工作区域文件夹中。
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。
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。
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。
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。
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。
我们可以尝试安装“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。 未修改软件源前下载速度可能非常慢，不想体验可以直接点击取消安装。
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。
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。