虚拟机和Linux操作系统安装教程【图文并茂】

【1】Linux简介

Linux最初是1991年由芬兰的Linus Torvalds发起，目的是为了避开当时的类Unix的版权问题，Linux从一开始就是开源的，由网上组织松散的开发者协作完成，并在1994年开始遵循GPL许可证。
内核官网

通常谈到Linux，有两个层面的含义：

一指Linux内核，它运行于整个系统内部，用户看不见摸不着，其主要功能是：

内存管理
文件管理
任务管理
网络管理
设备管理

二指Linux发行版操作系统，例如Ubuntu、RedHat、Fedora等。所谓的发行版指的是可直接发行给用户直接使用的操作系统，它不仅包括了上述所说的内核，且包括了诸如桌面系统、编辑编译环境、Shell、浏览器等用户日常使用必备的软件。

作为操作系统（Operating System），目前世界范围内有影响力的有：

Linux（开源系统，可定制可裁剪）
HarmonyOS（华为公司，分布式操作系统）
Windows（微软公司，针对普通家庭用户）
Mac（苹果公司，针对普通家庭用户）

Linux与其他OS最大的区别是免费、开源，因此拿到源码的开发者，原则上可以经过定制、裁剪，使得Linux可以适应任何硬件平台，所以我们看到Linux的适用领域非常宽广，从个人穿戴设备、到工业控制，从家用电视机电盒、智能路由到企业智能设备，从汽车娱乐系统、到大型服务器集群，几乎所有带智能的电子设备都可以看到Linux的身影。

【2】Ubuntu

还需了解的一点是，每一个版本的Ubuntu都有一定的官方服务期限，提供包括软件更新等服务，服务期限一般1-5年不等。而Ubuntu每隔若干个版本，会推出 LTS 版（即Long Time Surpport长期支持版)，LTS 版通常较为稳定，服务期限也较为长，因此一般推荐使用 LTS 版，比如18.04LTS，或20.04等，都是 LTS 版。

从网上下载了Ubuntu的 ISO 镜像文件之后，需要在虚拟机中安装了之后才能使用，安装好了之后会得到vmx文件包，以下是已经安装好并配好环境的 Ubuntu 系统，开箱即食，童叟无欺：

Ubuntu-18.04-LTS（点击下载 vmx 文件包 (3.7G)）
Ubuntu-20.10（点击下载 vmx 文件包 (3.7G)）

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【3】APT软件管理器

Ubuntu最大的特点是继承了Debian系统的APT软件管理体系，使得Linux下的软件管理变得非常简便。如下图所示，各种厂商在世界各地部署了Ubuntu软件服务器，统一管理Ubuntu中的deb软件包，用户只要能联网，即可从最近的服务器上直接下载安装所需的服务或软件。APT带给用户最便捷的地方在于，它能自动为用户分析和安装软件的依赖模块，从而避开了Linux软件安装中饱受诟病的依赖问题。

使用APT软件管理器，一般遵循如下步骤：

选择恰当的服务器（物理距离近的、速度快的）
执行 update 指令，更新服务器软件清单
对于第一步，在不同版本的Ubuntu系统中的设置位置有些许差别，例如在早期版本（18.04以前）的Ubuntu中，设置位置在 Ubuntu软件中心 的 Software & Updates 的菜单下，如下：

点开之后会看到 Download from 下拉框，然后根据实际情况，选择国内距离比较近的、速度快的服务器即可，如下图所示：

选择国内恰当的源服务器

对于较新的版本（20.04以后）的Ubuntu，软件源服务器列表被更新到了系统设置之中，点击系统设置，找到 关于(About) ，点进去之后可以看到 Software Updates，如下图所示，进去之后的操作跟上述早期版本一致。

选择完毕恰当的服务器之后，还需执行APT的 update 指令来更新源服务器软件清单：

gec@ubuntu: ~$ sudo apt update

【4】安装命令

gec@ubuntu:~$ sudo apt install xxx

【5】卸载命令

gec@ubuntu:~$ sudo apt remove xxx
gec@ubuntu:~$ sudo apt remove --purge xxx #将配置文件也一并删除

【6】修复APT管理器

gec@ubuntu:~$ sudo apt install -f

【7】自动卸载一些已经无用的软件或服务

gec@ubuntu:~$ sudo apt autoremove

【8】ubuntu目录结构

Linux系统的目录结构中，不同的文件夹分属不同的功能，列表如下：

目录名 功能

/	根目录，所有的分区和文件的起点
/bin	普通用户可用的命令所在路径
/sbin	超级用户可用的命令所在路径
/etc	各种配置文件所在路径
/home	所有普通用户的家目录所在路径
/lib	系统库文件所在路径
/boot	系统内核镜像文件所在路径
/dev	设备节点所在路径
/usr	第三方库和服务默认安装路径
/proc	系统进程数据在文件系统中的挂载路径
/sys	系统内核数据在文件系统中的挂载路径
/var	存放一些“易变”的文件，例如安装包、系统日志等
/mnt	默认的分区挂载路径

【9】虚拟机

简介
由于众多的日常软件都只能在Windows平台运行，因此为了方便学习，一般会将Linux/Ubuntu系统安装到虚拟机中，所谓虚拟机就是拿出部分硬件资源，构建一部虚拟的机器，虚拟机同样有硬盘、CPU、内存、文件系统，所有这些东西都是从实际物理硬件划拨出来的，但虚拟机对这些硬件资源做了很好的封装和隔离，使之与宿主机（也就是Windows）可以各自独立使用，极大方便了日常的学习。

目前，最常用的虚拟机有两款：

VMware
VirtualBox
他们的功能是一样的，在这里以VMware为例，来介绍虚拟机的

【10】安装和使用

虚拟机的安装过程比较简单，几乎全部按默认即可。最后，可以根据实际需要，在设置页面中调整硬件参数。

一般而言，虚拟机所需要的内存大小要根据其后续所安装的系统来定，所装的系统版本越高，所需要的内存一般也越大。以安装Ubuntu-18.04-LTS版本为例，内存大小一般建议2G左右。其余的硬件配置可以根据实际所需进行增删。

虚拟机VMware安装好了之后，需要在里面安装Ubuntu系统，完整的流程是从Ubuntu的官网下载Ubuntu虚拟光驱ISO镜像文件，一步一步安装。但更快捷的方式是下载已经装好的vmx文件，无需安装，直接使用 VMware 打开vmx文件便可使用。

【11】增强工具包vmware-tools

为了提高虚拟机的使用体验，VMware使用增强工具包来提供诸如：分辨率自适应、共享文件夹、共享剪切板、自动鼠标穿越等功能，因此如果没有正确增强包，VMware的使用体验是比较差的。

一般而言，vmware-tools会随着客户机被自动安装，无需另外安装，除非出现如下情况，可以尝试手工重新安装：

无法设置共享文件夹
无法调整虚拟机分辨率
无法在 Windows 和虚拟机之间互通剪切板
重新安装 vmware-tools 的方式有两种：

方式一：命令安装

gec@ubuntu:~$ sudo apt install open-vm-tools

方式二：虚拟光盘安装
确保虚拟机存在CD/DVD驱动器：

设置CD驱动器
依次点击虚拟机、重新安装VMware-tools，将会看到虚拟机中出现VMware-tools的光盘文件：

在终端中查看虚拟光盘的挂载路径：

gec@ubuntu:~$ df
Filesystem     1K-blocks     Used Available Use% Mounted on
udev              976436        0    976436   0% /dev
tmpfs             201744     3168    198576   2% /run
/dev/sda1       20509264 11659256   7785152  60% /
tmpfs            1008704        0   1008704   0% /dev/shm
/dev/loop15         2560     2560         0 100% /snap/gnome-calculator/884
/dev/loop16       101760   101760         0 100% /snap/core/11316
vmhgfs-fuse     61439996 13277872  48162124  22% /mnt/hgfs
tmpfs             201740       16    201724   1% /run/user/120
tmpfs             201740       28    201712   1% /run/user/1000
/dev/sr0           57028    57028         0 100% /media/gec/VMware Tools

注意到，最后一行就是vmware增强包虚拟光盘的挂载路径/media/gec/VMware Tools，找到vmware-tools所在的路径之后，将里面的压缩包解压到家目录：

gec@ubuntu:/media/gec/VMware Tools$ tar xzvf VMwareTools-10.1.15-6627299.tar.gz -C ~

然后进入相应的文件夹，以管理员身份执行安装脚本：

gec@ubuntu:~/vmware-tools-distrib$ ls 
in  caf  doc  etc  FILES  INSTALL  installer  lib  vgauth  vmware-install.pl
gec@ubuntu:~/vmware-tools-distrib$ sudo ./vmware-install.pl 
gec@ubuntu:~/vmware-tools-distrib$  

在接下去的过程中，所有的提示询问一律按默认回车即可。

【12】 命令终端

使用Linux的乐趣，在于其直达核心的命令终端，几乎所有的操作都可以在终端中进行，配合Linux中大量精巧的命令，真正做到让开发者敲代码时心无旁骛，摒弃任何多余的分散注意力的东西，后续课程，重点就是介绍终端中的各种命令。

== 终端使用小技巧==

打开相同路径下的新窗口：
ctrl + shift + n

打开相同路径下的新终端窗口

快速定位命令行光标位置：
快速定位到命令末尾： ctrl + e
快速定位到命令开头： ctrl + a
快速复制、粘贴：
复制终端的文本：选中即已复制
文本粘贴到终端：按下鼠标滚轮

【13】环境变量

查看系统所有的环境变量

gec@ubuntu:~$ env
CLUTTER_IM_MODULE=xim
LESSCLOSE=/usr/bin/lesspipe %s %s
LANG=en_US.UTF-8
DISPLAY=:0
GNOME_SHELL_SESSION_MODE=ubuntu
COLORTERM=truecolor
XDG_SESSION_ID=2
USER=gec
DESKTOP_SESSION=ubuntu
WINDOWPATH=2
TERM=xterm-256color
SHELL=/bin/bash
VTE_VERSION=5201
QT_IM_MODULE=fcitx
XMODIFIERS=@im=fcitx
IM_CONFIG_PHASE=2
XDG_CURRENT_DESKTOP=ubuntu:GNOME
GPG_AGENT_INFO=/run/user/1000/gnupg/S.gpg-agent:0:1
GNOME_TERMINAL_SERVICE=:1.82
XDG_SEAT=seat0
SHLVL=1
GDMSESSION=ubuntu
GNOME_DESKTOP_SESSION_ID=this-is-deprecated
XAUTHORITY=/run/user/1000/gdm/Xauthority
XDG_CONFIG_DIRS=/etc/xdg/xdg-ubuntu:/etc/xdg
PATH=/usr/local/arm/5.4.0/usr/bin:/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games:/usr/local/games:/snap/bin
XDG_RUNTIME_DIR=/run/user/1000
gec@ubuntu:~$ 

查看某个环境变量

gec@ubuntu:~$ echo $PATH
PATH=/usr/local/arm/5.4.0/usr/bin:/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games:/usr/local/games:/snap/bin
gec@ubuntu:~$ 

设置某个环境变量

临时设置（以PATH为例）：

gec@ubuntu:~$ export PATH=$PATH:/home/gec

注意，以上设置只对当前的终端有效。

永久设置（以PATH为例）：

a. 打开终端的配置文件 ~/.bashrc
b. 在其末尾添加如下信息：
export PATH=$PATH:/home/gec

注意：需要执行如下命令来加载修改过的配置文件：

gec@ubuntu:~$ source ~/.bashrc