Ubuntu系统安装
Linux的开发需要在Linux系统下进行，这就要求我们的PC主机安装Linux系统，本书我们选择Ubuntu这个Linux发行版系统。本章讲解如何安装虚拟机，以及如何在虚拟机中安装Ubuntu系统，安装完成以后如何做简单的设置。如果对于虚拟机以及Ubuntu基础操作已经熟悉的话就可以跳过本章。
安装虚拟机软件VMware
不是安装Ubuntu吗？怎么要先安装虚拟机呢？虚拟机是个啥？相信大部分第一次安装Ubuntu的人都会有这个疑问。我不能直接安装Ubuntu吗？能不能不要虚拟机呢？答案是肯定可以的！直接在电脑上安装Ubuntu以后你的电脑就是一个真真正正的Ubuntu电脑了，你可以再安装一个Windows系统，这样你的电脑就是双系统了，在开机的时候可以选择不同的系统启动。但是这样的话会有一个问题，那就是你每次只能选择其中的一个系统启动，要么Windows要么Ubuntu，但是我们在开发的时候经常需要在Windows和Ubuntu下来回切换，Windows系统下的软件资源要比Ubuntu下丰富的多，比如我们在Windows用Source Insight这个神器编写代码，然后拿到Ubuntu下编译。这个就设计到两个系统切换问题，显然如果你直接在电脑上安装Ubuntu以后就没法做到，因为你每次开机只能在Windows和Ubuntu下二选一。
如果Ubuntu系统能作为Windows下的一个软件就好了，我们默认启动Windows系统，需要用到Ubuntu的话直接打开这个软件就行了。当然可以！这个就要借助虚拟机了，虚拟机顾名思义就是虚拟出一个机器，然后你就可以在这个机器上安装任何你想要的系统，相当于在克隆出一个你的电脑，这样在主机上运行Windows系统，当我们需要用到Ubuntu的话就打开安装有Ubuntu系统的虚拟机。
虚拟机的实现我们可以借助其他软件，比如Vmware Workstation，Vmware Workstation是收费软件，免费的虚拟机软件有Virtualbox。本书我们使用Vmware Workstation软件来做虚拟机。 Vmware Workstation软件可以在Wmeare官网下载，当前最新的版本是Vmware Workstation Pro 15，我们下载Windows版本的，如下图所示：
图1.1.1官网
我们已经在开发板光盘里面提供了Vmware Workstation软件，大家可以直接使用，在光盘目录。WMware Workstation的安装和普通软件安装一样，双击VMware-workstation-full-15.0.2-10952284.exe进入安装界面，如下图所示：
图1.1.2 VMware安装界面
点击图1.1.2中的“下一步”，进入图1.1.3所示步骤：
图1.1.3 VMware条款
先选择图1.1.3中的“我接受许可协议中的条款”，然后在选择“下一步”，进入图1.1.4所示步骤：
图1.1.4选择安装路径
图1.1.4中选择软件的安装路径，点击“更改”按钮，然后根据自己的实际需要选择合适路径即可，我的安装路径如下图所示：
图1.1.5安装路径
选择好路径以后点击图1.1.5中的“确定”按钮，然后回到图1.1.4所示界面，点击图1.1.4中的“下一步”，进入图1.1.6所示界面：
图1.1.6检查更新界面
在图1.1.6中，会有两个复选框，默认都是选中的，建议不要选中！然后点击该图中的“下一步”按钮，进入下图所示界面：
图1.1.7快捷方式设置
在图1.1.7中有两个选项，我们都选中，这样在安装完成以后就会在开始菜单和桌面上有VMware的图标，选中以后点击该图中的“下一步”，进入图1.1.8界面：
图1.1.8安装确定界面
前面几步已经设置好安装参数了，如果许需要修改安装参数的话就点击图1.1.8中的“安装”按钮开始安装VMware，安装过程如下图所示：
图1.1.9安装进行中
图1.1.9就是安装过程，耐心等待几分钟，等待安装完成，安装完成以后会有如图1.1.10所示提示：
图1.1.10 安装完成
点击图1.1.10中的“完成”按钮，完成VMware的安装，安装完成以后就会在桌面上出现VMware Workstation Pro的图标，如下图所示：
图1.1.11 VMware桌面图标
双击图1.1.11中的图标打开VMware软件，在第一次打开软件的时候会提示你输入许可证密钥，如下图所示：
图1.1.12输入许可证密钥
前面说了VMware是付Fei软件，是需要购Mai的，如果你购Mai了VMware的话就会有一串许可密钥，如果没有购Mai的话就选择“我希望试用VMware Workstation 15 30天”选项，这样你就可以体验30天VMware。输入密钥以后点击“继续按钮”，如果你的密钥正确的话就会提示你购Mai成功，如下图所示：
图1.1.13购MaiVMware成功
点击图1.1.13的“完成”按钮，VMware软件正式打开，界面如下图所示：
图1.1.14 VMware Workstation主界面
至此，虚拟机软件VMware安装成功。
创建虚拟机
安装好VMware以后我们就可以在VMware上创建一个虚拟机，打开VMware，选择：文件->新建虚拟机，如图1.2.1所示：
图1.2.1新建虚拟机
打开图1.2.2所示创建虚拟机向导界面：
图1.2.2创建虚拟机向导
选中图1.2.2中的“自定义”选项，然后选择“下一步”，进入图1.2.3所示硬件兼容性选择界面：
图1.2.3硬件兼容性选择
在图1.2.3中我们使用默认值就行了，直接点击“下一步”，进入图1.2.4所示的操作系统安装界面：
图1.2.4 安装客户机操作系统
图1.2.4就是选择你新创建的虚拟机要安装什么系统？windos还是linux，如果你要现在就安装系统的话需要准备好系统文件，一般是.iso文件。我们现在不安装系统，因此选择“稍后安装操作系统(S)”这个选项，然后选择“下一步”，进入图1.2.5所示界面：
图1.2.5 客户机操作系统选择
图1.2.5中依旧是让你选择你要在虚拟机中装什么系统，图1.2.5是和图1.2.4配合在一起使用的，在图1.2.4中放入系统文件(.iso文件)，然后在图1.2.5中选择你图1.2.4中放入的是什么系统，然后VMware就会稍后自动安装所设置的系统。在图1.2.4中我们没有设置系统文件，因此图1.2.5是没用的，不过我们还是在图1.2.5中的客户机操作系统一栏选择“Linux”，版本选择Ubuntu 64位，然后点击“下一步”，进入图1.2.6所示界面：
图1.2.6 命名虚拟机
在图1.2.6中上面是命名虚拟机名字，大家可以根据自己的使用习惯给虚拟机命名，重点是下面的虚拟机位置选择！我们要给虚拟机单独清理出一块磁盘，做嵌入式开发建议这块空磁盘的大小不小于100GB，比如我清理除了一个196GB的I盘给虚拟机使用，如图1.2.7所示：
图1.2.7 虚拟机所使用的磁盘
清理出虚拟机专用的磁盘以后然后就在图1.2.6中的位置出选择这个磁盘，比如我的位置选择如图1.2.8所示：
图1.2.8 选择虚拟机磁盘位置
设置好图1.2.8中的虚拟机磁盘位置以后点击“下一步”，进入图1.2.9所示的处理器配置选择界面：
图1.2.9 处理器配置界面
图1.2.9中就是配置你的虚拟机所使用的处理器数量，以及每个处理器的内核数量，这个要根据自己实际使用的电脑CPU配置来设置。比如我的电脑CPU是I7-4720HQ，这是个4核8线程的CPU，因此我就可以分2个核给VMware，然后I7-4720HQ每个物理核有两个逻辑核，因此每个处理器的内核数量就是2，所以的VMware虚拟机配置就如图1.2.9所示，大家根据自己的实际电脑CPU配置来设置即可，设置好以后点击“下一步”，进入图1.2.10所示内存配置界面：
图1.2.10 内存配置
同样的在图1.2.10中根据自己电脑的实际内存配置来设置分给虚拟机的内存大小，比如我的电脑是16GB的内存，因此我可以给虚拟机分配8GB的内存。配置好虚拟机的内存大小以后点击“下一步”，进入图1.2.11所示的网络类型选择界面：
图1.2.11 网络类型选择界面
在图1.2.11中我们选择“使用桥接网络”，然后点击“下一步”，进入图1.2.12所示的选择I/O控制器类型界面：
图1.2.12 I/O控制器选择
I/O控制器类型选择默认值就行，也就是“LSI Logic”，然后点击“下一步”，进入磁盘类型选择界面，如图1.2.13所示：
图1.2.13 选择磁盘类型
图1.2.13中选择磁盘类型，使用默认值“SCSI”即可，然后点击“下一步”，进入选择磁盘界面，如图1.2.14所示：
图1.2.14 磁盘选择
图1.2.14中使用默认值，即“创建新虚拟磁盘”，这样我们前面设置好的那个空的磁盘就会被创建为一个新的磁盘，设置要以后点击“下一步”，进入磁盘容量设置界面，如图1.2.15所示：
图1.2.15 磁盘容量设置
图1.2.15是用来设置我们清出的空的磁盘多少是给虚拟机用的，我们清出了一个空磁盘肯定是全部给虚拟机用的，因此设置最大磁盘大小为空磁盘的大小，比如图1.2.7中我的那个I盘是196GB的，因此图1.2.15中就设置最大磁盘大小为196GB，然后点击“下一步”，进入图1.2.16所示界面指定磁盘文件，
图1.2.16 指定磁盘文件
图1.2.16使用默认设置，不要做任何修改，直接点击“下一步”，进入已准备好创建虚拟机界面，如图1.2.17所示：
图1.2.17 准备创建虚拟机
在图1.2.17中确认自己的虚拟机配置，如果确认无误就点击“完成”，如果有误的话就返回有误的配置界面做修改，点击“完成”按钮以后就会创建一个虚拟机，如图1.2.17所示：
图1.2.17 新创建的虚拟机
创建虚拟机成功以后就会在右侧的：我的计算机下出现刚刚创建的虚拟机“Ubuntu 64位”，点击一下就会在右侧打开这个虚拟机的详细信息，如图1.2.18所示：
图1.2.18 新建虚拟机配置信息
在图1.2.18中的设备一栏我们可以看到虚拟机详细的配置信息，图1.2.19所示的两个按钮就是虚拟机的开关。
图1.2.19 虚拟机开关
图1.2.19中的这两个绿色三角按钮都可以打开虚拟机，但是此时虚拟机没有安装任何操作系统，因此没法打开，接下来我们就是要在刚刚新建的这个虚拟机中安装Ubuntu操作系统。
安装Ubuntu操作系统
获取Ubuntu系统
前面虚拟机已经创建成功了，相当于硬件已经准备好了，接下来就是要在虚拟机中安装Ubuntu系统了，首先肯定是获取到Ubuntu的系统镜像。Ubuntu系统镜像肯定是在Ubuntu官网获取，如图1.3.1.1所示：
图1.3.1.1 Ubuntu最新版系统下载界面
从图1.3.1.1中可以看出，目前最新版本的Ubuntu系统是20.04.3，我们能够使用该版本么？答案是要看我们后面安装的重要的开发工具支不支持该版本。
我们后面安装的重要的开发工具是2019.2版本的Petalinux，要与使用的Vivado版本相同（PetaLinux是一款嵌入式Linux系统开发套件，主要针对基于Xilinx FPGA的片上系统设计）。我们打开2019.2版本的Petalinux手册UG1144，查看第2章的安装需求如下图所示：
图1.3.1 支持的Ubuntu系统
在支持的操作系统Supported OS中，显示支持的Ubuntu系统不包括当前最新的20.04.3版本的Ubuntu，所以不能使用该Ubuntu。那如果非要使用不支持的Ubuntu版本会怎样呢？答案是会出现各种各样的问题，缺少各种各样的包和库，不要问笔者是怎么知道的，因为笔者吃过这方面的亏，最后只好选择使用Xilinx官方支持的Ubuntu版本。
读者可以使用上面支持的4个Ubuntu版本中选一个，笔者选择的是相对较新的Ubuntu Linux 18.04.02版本，后面所有的例程和教程均在18.04.02 (64-bit)版本下完成。下载“ubuntu-18.04.2-desktop-amd64.iso”这个版本，该版本也已经提供在开发板光盘中。
安装Ubuntu操作系统
Ubuntu系统获取到以后就可以安装了，打开VMware软件，选择：虚拟机->设置，如图1.3.2.1所示：
图1.3.2.1 打开虚拟机设置对话框
打开以后的虚拟机设置对话框如图1.3.2.2所示：
图1.3.2.2 虚拟机对话框
首先设置“USB控制器”选项，默认USB控制器的USB兼容性为USB2.0，这样当你使用USB3.0的设备的时候Ubuntu可能识别不出来，因此我们需要调整USB兼容性为USB3.0，如图1.3.2.3所示：
图1.3.2.3 USB兼容性设置
设置要USB兼容性以后就开始安装Ubuntu系统了，选中虚拟机设置对话框中的“CD/DVD(SATA)”选项，然后在右侧选中“使用ISO映像文件”，如图1.3.2.4所示：
图1.3.2.4 系统镜像设置
在图1.3.2.4中的“使用ISO映像文件”里面添加我们刚刚下载到的Ubuntu系统镜像，点击“浏览”按钮，选择Ubuntu系统镜像，完成以后如图1.3.2.5所示：
图1.3.2.5 Ubuntu镜像选择
设置好以后点击“确定”按钮退出，退出以后就可以打开虚拟机了，虚拟机就会自动的安装Ubuntu系统，如图1.3.2.6所示：
图1.3.2.6 Ubuntu安装开始
Ubuntu开始安装以后首先是语言选择，如图1.3.2.7所示。Ubuntu默认语言是英文，习惯中文的我们，选择“中文(简体)”，选择好以后点击右侧的“安装Ubuntu”按钮，进入安装过程。
图1.3.2.7 语言选择
安装一开始会有7个配置步骤。首先配置是键盘布局，保持默认即可，点击“继续”按钮，如下图所示：
图1.3.2.8 键盘布局
接下来配置是否选择在安装Ubuntu时下载更新，以及是否为图形或者无线硬件安装其它第三方软件，如图1.3.2.8所示，我们不勾选这两个，否则安装过程很慢。
图1.3.2.9 是否安装是下载更新
另外从这一步开始请断开电脑的网络连接，因为有网络连接会自动下载更新，一方面会导致安装变慢，另一方面可能会让后面安装其他工具如Petalinux时出现问题。
直接点击图1.3.2.8中的“继续”按钮，弹出安装类型，使用默认的“清除整个磁盘并安装Ubuntu”，如图1.3.2.9所示：
图1.3.2.10 安装类型选择
设置好安装类型以后点击“现在安装”按钮，会弹出“将改动写入磁盘吗？”对话框，点击“继续”即可，下一步会让你输入你在哪个位置，默认在上海，保持默认即可，如图1.3.2.10所示：
图1.3.2.11 输入所在位置
点击“继续”按钮，进入下一步设置用户名和密码，设置自己的用户名和密码，可随意设置，但要记得密码。我的设置如图1.3.2.12所示：
图1.3.2.12 设置用户名和密码
设置好用户名和密码以后点击“继续”按钮，系统就会开始正式安装，如图1.3.2.13所示：
图1.3.2.13 系统安装中
等待系统安装完成，安装过程中会下载一些文件，所以要电脑能够正常上网，如果不能正常上网的话也没有问题，对于系统的安装没有任何影响，安装完成以后提示重启系统，如图1.3.2.14所示：
图1.3.2.14 安装完成，重启系统
重启系统以后会提示移除安装媒介，然后重启，如图1.3.2.15所示：
图1.3.2.15 提示移除安装媒介，然后重启
移除安装媒介
和我们在真实电脑上安装系统一样，不管我们使用的光盘还是U盘安装系统，当系统安装成功以后都要弹出光盘或者拔出U盘，然后调整BIOS从硬盘启动，否则以后开机的话都会首先从光盘或者U盘启动了，这样会进入系统安装界面。同理，我们在VMware中安装Ubuntu的时候是在CD/DVD中加载了Ubuntu系统镜像，现在系统安装成功了，因此也要把这个镜像从CD/DVD中弹出。
首先关闭Ubuntu操作系统。关闭方法如下，首先按键盘上的Ctrl+Alt，将输入定向到Windows主机，然后按Ctrl+E，弹出关闭Ubuntu系统的确认界面，如下图所示：
图1.3.2.17 关机
关闭Ubuntu操作系统后，打开VMware的虚拟机设置界面，然后选中“CD/DVD(SATA)”，右侧的“连接”选择“使用物理驱动器”，如图1.3.3.1所示。
图1.3.3.1 弹出Ubuntu系统镜像
设置好以后点击“确定”按钮，然后重新打开虚拟机，看看是否能够正常启动Ubuntu，一般肯定能正常打开的。
重启系统以后就会列出可用的用户，如下图所示：
图1.3.3.2 列出用户
点击用户名zuozhongkai，输入密码，然后点击“登录”按钮，如下图所示：
图1.3.3.3弹出Ubuntu系统镜像
进入系统主界面，系统界面如下图所示：
图1.3.3.4 系统桌面
图1.3.3.4就是第一次进入系统的系统桌面。
至此，VMware虚拟机以及Ubuntu系统安装成功，接下来我们安装Vmware Tools，方便使用Ubuntu系统。
另外前面安装的时候断开了电脑主机的网络连接，现在安装完成后，可以连接网络了。
安装Vmware Tools
首先在Vmware中启动Ubuntu系统，然后在Vmware的菜单栏，选择“虚拟机(M)”选项下的“安装VMware Tools(T)”，如下图所示：
图1.4.1 安装VMware Tools(T)
稍等30秒左右后，在Ubuntu系统里弹出挂载VMware Tools后的文件浏览器界面，如下图所示：
图1.4.2 弹出挂载VMware Tools后的文件浏览器界面
双击上图箭头所指的文件，在弹出的界面中选择“提取”，如下图所示：
图1.4.3 在弹出的界面中选择“提取”
弹出选择提取的目录，这里选择“主目录”，然后点击左上角的“提取（E）”按钮，如下图所示：
图1.4.4 选择“Home”目录
提取结束后，进入主目录，可以看到有一个“vmware-tools-distrib”文件夹，如下图所示：
图1.4.5 “vmware-tools-distrib”文件夹
进入该文件夹，在空白处单击鼠标右键，在弹出的菜单中，选择“在终端打开(E)”,如下图所示：
图1.4.6 选择“在终端打开(T)”
在打开的终端中输入”ll”命令（注：两个小写的L）或“ls -l”命令，列出该文件夹下的文件结构，如下图所示：
图1.4.7 输入”ll”命令
然后输入命令“sudo ./vmware-install.pl”,会提示输入用户密码，输入密码后并回车，弹出下图所示内容：
图1.4.8 命令“sudo ./vmware-install.pl”
这里提示该操作系统可以直接安装open-vm-tools安装包（可通过命令apt install open-vm-tools安装），不需要安装VMware-Tools，这里笔者根据多年的使用经验建议不要安装open-vm-tools安装包，因为在使用的过程中会出现一些问题，比如找不到共享的文件夹，没必要浪费时间在解决这种问题上。如果是安装VMware-Tools，虽然没有安装open-vm-tools安装包方便，但笔者使用至今也没出现过什么问题。所以这里的“Do you still want to proceed with this installation?[no]”后面输入“yes”。
回车后，后面出现这种停下来进行选择的，直接一路回车即可，如下图所示，箭头所指处都是直接回车。
图1.4.9 使用默认配置
留意一下，可以看到下图所示的信息，这里就是是否启用虚拟机和主机共享文件夹的功能和是否启用在虚拟机和主机之间拖曳和复制文件的功能，默认为yes，也是一路回车即可。
图1.4.10 启用文件共享功能
最后弹出下图所示信息，也就是安装完成了，需要重启图形界面，直接重启虚拟机里的Ubuntu系统就好了。
图1.4.11 完成安装
重启Ubuntu之后，接下来我们就要学习如何使用Ubuntu了。
另外可以发现安装完Vmware Tools后，Ubuntu桌面的大小会自动适应屏幕的大小，而不是像原先那样显示很小的一部分。