25赛季算法组第一阶段第二次培训（ubuntu安装与基本使用）

25赛季算法组第一阶段第二次培训

1. Ubuntu 的介绍

1.1. 操作系统和操作系统的选择

操作系统，英文名称Operating System，简称OS，是计算机系统中必不可少的基础系统软件，它是应用程序运行以及用户操作必备的基础环境支撑，是计算机系统的核心。
操作系统的作用是管理和控制计算机系统中的硬件和软件资源，例如，它负责直接管理计算机系统的各种硬件资源，如对CPU、内存、磁盘等的管理，同时对系统资源所需的优先次序进行管理。操作系统还可以控制设备的输入、输出以及操作网络与管理文件系统等事务。同时，它也负责对计算机系统中各类软件资源的管理。例如各类应用软件的安装、设置运行环境等。

主流操作系统介绍

1. windows 懂得都懂。是目前生态最好，使用范围最广的操作系统。优点在与生态好，使用较为自由，支持软件多（盗版软件方便安装）用户界面较为友好。缺点在于：系统bug多，稳定性差；系统权限设置不合理，容易导致软件对系统的篡改；系统资源分配不合理，导致系统不当使用易卡顿，成了流氓软件的滋生养蛊之地（因此把你哪什么360，鲁大师，联想电脑管家，xxx极速浏览器，xxx应用市场，都TM给我卸载了）。windows 一般适合普通用户使用，因为一般搭载windows的电脑往往经济实惠，且由于系统的易用性较好，因此不需要太多电脑知识即可掌控。
2. Mac 苹果系统。是目前效率最好，易用性最好（当然看你有没有钱）稳定性较高（咋都高于windows）资源分配最好（可以看看苹果电脑的续航）的操作系统。因此一般集中于需要较大计算的高端应用上（如图像剪辑和特效制作）和追求稳定性和易于性的普通用户（需要人民币）上。其缺点就是：贵，贵，贵。而且二次开发性差（难装盗版软件）。而且局限于特定硬件，不适合用于部署嵌入式系统。
3. Linux（ubuntu）Linux系统是开源的操作系统。由于其出色的稳定性和安全性，往往是大型服务器的选择。linux由于其开源的特性，很多爱好者将其修改并创建自己的发行版（ubuntu 就是其中之一）以满足不同的需求（比如centos在服务器方面进行了优化，常用于做网络服务器；ubuntu在嵌入式机器人控制支持较好，也在易用性进行了优化，因此适合于机器人应用，和日常使用）其主要优点是：系统轻量，运行效率高，速度快，对硬件要求很低；系统稳定性高，不易崩溃；开发工具齐全（各种包管理器很好用）；正确使用能发挥很好的效能，因此常用于嵌入式系统。缺点便是：使用困难（命令行操作），常用工具缺乏（office 等软件），入门门槛高。

综上所述：我们选择ubuntu作为操作系统设计机器人

1.2. Linux 简介

上述完备，不再赘述，详细可以百度百科。

1.3. Ubuntu 简介

上述完备，不再赘述，详细可以百度百科。

1.4. Ubuntu 版本说明

我们目前使用 22.04 而不是 24.04 因此不要安装24.04版本

• 22.04 是较新的版本且在生命周期内。网上资料较多，因此

2. Ubuntu 的安装

2.1. 主推：基于wsl2 的 Ubuntu 系统安装

2.1.1. wsl2 简介

为什么是wsl2？

wsl（适用于linux的windows子系统）是一种特殊的虚拟机。它和windows系统兼容性极好，能很好的利用windows主机的硬件资源，能获得较好的调度。

• 使用虚拟机是一种简便的，安全的，在windows上安装linux系统的方法，主流的虚拟机软件是VMware。然而，由于虚拟机搭建的是一个完整的虚拟linux系统，和操作系统兼容性不良，而且无法使用计算机原有硬件，只能使用虚拟化硬件。因此运行速度慢，易崩溃，耗内存，吃cpu和存储空间。在学习时期可以使用，然而在开发时期就捉襟见肘了。
• 使用双系统是一种高效的，和硬件兼容性最好的linux系统安装方式，本质上是在硬盘中安装两个系统，使的windows在电脑中共存。它能够很好利用计算机硬件，如你的nvidia，也是这三种方式中运行速度最快的一种。然而由于双系统的安装需要较为丰富的系统装机经验（否则可能导致你原先系统也无法正常运行），且安装复杂与否，与硬件密切相关。因此，不适合于初学者进行使用。
• wsl2 具有安装容易，与windows兼容较好，clion vscode 等开发工具支持度高的有点。虽然初学期间只能通过命令进行操作，无法使用图形界面（后期可以通过命令行安装），容易劝退，但一旦克服这点，就非常适合进行开发。因此本培训主要讲解wsl的安装

2.1.2. wsl2 上

ubuntu

注意：此处安装 ubuntu 22.04 LTS 而不是 24.04 版本，我们暂时不考虑更新版本。因为新版本是24年发布的，较新，资源较少，不适合初学，也不适合稳定应用程序的开发。

1. 开启你的 wsl2 服务和虚拟机平台服务
2. 在 windows 微软应用商店中搜索 ubuntu 并安装
3. 安装linux内核 （https://zhuanlan.zhihu.com/p/650240196#:~:text=本文介绍了在win10系统中，将wsl1升级到wsl2后安装Debian时遇到的错误，以及解决办法。错误原因是没有安装wsl2的内核升级包，解决方法是从微软官网下载并安装wsl的内核升级包。）
4. 如果使用windows 家庭版，可能需要手动开启hyper -v
5. 输入用户名密码进行账号设置（注意：Linux 系统输入密码都是不显示输入值的，因此会让人以为没有成功输入）

详细参照：https://blog.csdn.net/weixin_44301630/article/details/122390018

2.2. 基于 VMware 虚拟机的 Ubuntu 环境搭建

不写详细文案，只做演示。详情请见视频回放

参考博客：VMware 安装配置 Ubuntu（最新版、超详细）_vmware-workstation-full-17.5.1-23298084.exe-CSDN博客 （注意VMware现不支持官网下载安装包，下载试用版安装包请参考这篇博客：2024.6最新详细的vmware17.5.2的下载及安装教程_vmware workstation 17.5.2-CSDN博客）

2.3. Ubuntu 与 windows 双系统的配置简介

不写详细文案，只做演示。详情请见视频回放

参考博客：Windows11 + Linux (Ubuntu22.04) 双系统最简安装详细避坑版_win11安装linux双系统-CSDN博客

系统安装分区参考博客：Windows11 + Linux (Ubuntu22.04) 双系统最简安装详细避坑版_win11安装linux双系统-CSDN博客

3. Ubuntu 的基本使用

3.1. 初识命令行

3.1.1. Ubuntu 命令行简介

ubuntu是一种基于Linux内核的操作系统，因此ubuntu命令和Linux命令基本一致。
使用linux终端命令的原因： linux刚开始是没有图形界面的，所有的操作全靠命令完成，如磁盘操作，文件存取，目录操作，进程管理，文件权限设定等等。
Linux发行的命令有很多，但常用的只有10个左右。

3.1.2. Ubuntu 的权限系统与 sudo

在Linux下，有普通用户和超级管理员（root）用户之分。对于一些系统的底层操作，需要使用到超级管理员用户权限。而如果直接让普通用户获取root，可能会导致失误造成系统破坏。因此，我们在使用其他指令时，使用sudo指令临时获得超级管理员权限。

sudo apt install xxx

3.2. 文件系统的基本操作

3.2.1. 目录操作：cd，mkdir，ls

1. cd :更改当前的工作空间（注意：linux所有的目录和文件名都是大小写敏感的>

命令	含义
cd	切换到当前用户的主目录(/home/用户目录)
cd ~	切换到当前用户的主目录(/home/用户目录)
cd .	保持在当前目录不变
cd …	切换到上级目录
cd -	可以在最近两次工作目录之间来回切换

相对路径和绝对路径：

相对路径：输入前最前面无 / 或 ~ ，表示相对 当前目录 所在的目录位置

绝对路径：在输入路径时，最前面时 / 或 ~ ，表示从根目录或家目录开始的具体目录位置

1. mkdir

创建一个新目录

选项	含义
-p	可以递归创建目录

新建目录名称 不能与当前已有的目录或文件 同名

1. ls

list的简写，功能是列出目录的内容

ls 常用选项

参数	含义
-a	显示指定目录下所有子目录与文件，包括隐藏文件
-l	以列表方式显示文件的详细信息
-h	配合 -l 以人性化的方式显示文件大小

<注意： 以 . 开头的文件为隐藏文件，需要用 -a 参数才能显示>

3.2.2. 文件基础操作：cp，mv，rm

1. cp

cp 命令的功能是将给出的文件 或 目录 复制 到另一个文件或目录中

选 项	含义
-i	覆盖文件前提示
-r	若给出的源文件是目录文件，则 cp 将递归复制该目录下的所有子目录和文件，目标文件必须为一个目录名

1. mv

mv命令 可以移动文件 或 目录，也可以给 文件或目录 重命名

选项	含义
-i	覆盖文件前提示

1. rm

删除文件或目录

使用 rm 命令要小心，因为文件删除后不能恢复

选项	含义
-f	强制删除，忽略不存在的文件，无需提示
-r	递归地删除目录下的内容，删除文件夹 时必须加此参数

3.2.3. 文件的编辑

具体可参考：

https://www.cnblogs.com/bingle/p/9785621.html

1. ：vi编辑法：打开终端，输入vi test.txt 回车，按 i 进入编辑模式，输入想要编辑的内容，然后按esc键退出编辑模式，输入:wq保存并退出。（w 报错 q 退出 可选择加！表示强制执行）
2. ：vim编辑法：与vi编辑法指令界面，不过有代码高亮。

3.3. Ubuntu 镜像库软件安装

# 首先换源
# 鱼香ROS一键换源（初学者推荐）
wget http://fishros.com/install -O fishros && . fishros# 手动换源（中科大源）
sudo cp /etc/apt/sources.list /etc/apt/sources.list.bak
sudo sed -i 's/security.ubuntu.com/mirrors.ustc.edu.cn/g' /etc/apt/sources.list
sudo apt update# 核心指令
sudo apt update
sudo apt install xxx

3.4. Ubuntu 非镜像库软件安装

# 核心指令
sudo dpkg -i xxx

4. clion 与 vscode cmake 开发环境的配置 （wsl2 + windows）

1. 下载破解版 clion 可参考以下教程：Clion 2024.2.2 最新破解版安装教程（附激活码，至2099年~） - 犬小哈教程 (quanxiaoha.com) （注：推荐使用学生邮箱 + 正版。在 windows 上安装）

2. 下载 vscode （免费，windows 上安装）

3. 在wsl上配置 cmake 编译环境

   1. 换源（选择一种方法即可）

   # 鱼香ROS一键换源（初学者推荐）
   wget http://fishros.com/install -O fishros && . fishros# 手动换源（中科大源）
   sudo cp /etc/apt/sources.list /etc/apt/sources.list.bak
   sudo sed -i 's/security.ubuntu.com/mirrors.ustc.edu.cn/g' /etc/apt/sources.list
   sudo apt update
   

   b. 安装相关依赖

   sudo apt install vim cmake make -y
   

5. clion 与 vscode cmake 开发环境的配置 （Ubuntu 桌面）

见演示，可查看视频回放

6. 练习作业

完成cmake环境配置，并展示完成配置的截图（展示使用任意方式安装好的Ubuntu系统）（下次培训前-5号晚上）