转载的地址:http://seisman.info/linux-environment-for-seismology-research.html#id125
这篇博文记录了我用CentOS 7搭建地震学科研环境的过程,供我个人在未来重装系统时参考。对于其他地震学科研人员,也许有借鉴意义。
阅读须知:
- 本文适用于个人电脑,不适用于服务器;
- 不推荐刚接触Linux的人使用CentOS发行版;
- 本文尽量写的浅显易懂,但要求读者掌握Linux基础知识;
- 本文所有操作均在CentOS 7下完成,其他发行版或多或少与CentOS 7不同,因而仅供参考;
- 本文所安装的软件纯粹出于个人习惯及喜好,读者应自己判断,按需安装;
安装CentOS
CentOS 7的安装与其他Linux发行版的安装差不多,个别地方稍有不同。
准备工作
- 准备材料
- U盘:容量700M以上,用于制作U盘启动盘,因为在制作启动盘时会格式化U盘,所以U盘内不要包含重要资料
- CentOS 7.1 LiveCD ISO镜像文件
- Universal USB installer:Windows下的U盘启动盘制作工具
- 一个已安装Windows的电脑:用于制作U盘启动盘
- 运行Universal USB installer并制作U盘启动盘
- 将U盘插入计算机,重启,进入BIOS选择从U盘启动,即可进入CentOS的LiveCD
- 进入LiveCD后,点击桌面的“Install to Hard Drive”即可安装
注:Linux下可以通过dd命令制作启动盘,但由于对原理不够了解,偶尔会导致制作失败,或制作成功后U盘容量有问题,还是用Windows下的Universal USB installer比较靠谱。
安装过程
- 选择安装过程中使用的语言,这里应使用英语,不要使用汉语。若安装界面使用汉语,最终安装的系统中会出现两个比较麻烦的问题:
- 家目录下的系统文件夹,比如Downloads、Desktop等会以中文表示,这使得在命令行cd变得很麻烦;
- 终端中某些字符用英文字体,某些字符用中文字体,效果非常差,需要自己修改终端字体方可;
- 选择区域和城市:Asia和Shanghai
- 键盘使用English(US)而不是English(UK)
- Hostname可以改也可以不改,我用saturn.geolab
- 安装的目的地,选择要使用的硬盘,在“Other Storage Options”处选择“I will configure partioning”,即手动分区
分区
CentOS 7的分区似乎比较特别,自认为经验很丰富的我在第一次安装CentOS7时还是在分区上耽误了很多时间。后来找到比较合适的分区方法,如下:
- 点击“Click here to create them automatically”,即让安装程序帮忙分区
- 默认的分区方案是使用LVM,其好处在于“当机器有多块硬盘时,在使用的时候看上去只有一块”
- 默认的文件系统为XFS而不是以前常用的EXT4;
- 自动分区完成后,再根据自己的需求,手动修改分区细节
- /boot:CentOS自动分配,一定不要乱改;
- /:根目录,合理使用并及时清理的话15G就够了,不过建议30G以上;
- swap:与物理内存大小一致即可
- /opt:个人习惯是将第三方软件都安装在/opt下,所以分了70G
- /home:余下的全部空间
- 点击“Begin to Install”开始安装
真正的安装
- 设置root密码
- 创建一般用户
- 等待安装完成
- 安装完成,重启
- 重启后,同意License即可
对系统的若干修改
若干原则
为了搭建一个稳定的系统,尽量避免因为各种瞎折腾而导致的系统问题,特订立了一些软件安装的原则。具体参见《CentOS 7下的软件安装方法与策略》。
给一般账号root权限
默认情况下,一般账号是没有root权限的。为什么不直接用root账号,而是要给一般账号root权限呢?
- 日常工作中使用root账号,是非常糟糕且危险的习惯!无论是服务器还是个人电脑都是如此。
- 安装软件时需要root权限,只能su切换到root账户再安装。对于习惯使用sudo的人来说,还是有些麻烦。
假设账户名为seisman,要授予他root权限,则要修改配置文件/etc/sudoers
$ su
# echo 'seisman ALL=(ALL) ALL' >> /etc/sudoers # 向配置文件中加入语句
# tail -1 /etc/sudoers # 检查一下是否正确
seisman ALL=(ALL) ALL
其中seisman为当前用户名。
添加第三方源
CentOS由于很追求稳定性,所以官方源中自带的软件不多,因而需要一些第三方源,比如EPEL、ATrpms、ELRepo、Nux Dextop、RepoForge等。根据上面提到的软件安装原则,为了尽可能保证系统的稳定性,此处大型第三方源只添加EPEL源、Nux Dextop和ELRepo源。
EPEL
EPEL即Extra Packages for Enterprise Linux,为CentOS提供了额外的10000多个软件包,而且在不替换系统组件方面下了很多功夫,因而可以放心使用。
|
sudo yum install epel-release
|
执行完该命令后,在/etc/yum.repos.d目录下会多一个epel.repo文件。
Nux Dextop
Nux Dextop中包含了一些与多媒体相关的软件包,作者尽量保证不覆盖base源。官方说明中说该源与EPEL兼容,实际上个别软件包存在冲突,但基本不会造成影响:
sudo rpm -Uvh http://li.nux.ro/download/nux/dextop/el7/x86_64/nux-dextop-release-0-5.el7.nux.noarch.rpm
完成该命令后,在/etc/yum/repos.d目录下会多一个nux-dextop.repo文件。
ELRepo
ELRepo包含了一些硬件相关的驱动程序,比如显卡、声卡驱动:
sudo rpm --import https://www.elrepo.org/RPM-GPG-KEY-elrepo.org
sudo rpm -Uvh http://www.elrepo.org/elrepo-release-7.0-2.el7.elrepo.noarch.rpm
完成该命令后,在/etc/yum.repos.d目录下会多一个elrepo.repo文件。
安装yum-axelget
yum-axelget是EPEL提供的一个yum插件。使用该插件后用yum安装软件时可以并行下载,大大提高了软件的下载速度,减少了下载的等待时间:
sudo yum install yum-axelget
安装该插件的同时会安装另一个软件axel。axel是一个并行下载工具,在下载http、ftp等简单协议的文件时非常好用。
第一次全面更新
在进一步操作之前,先把已经安装的软件包都升级到最新版:
sudo yum update
要更新的软件包有些多,可能需要一段时间。不过有了yum-axelget插件,速度已经快了很多啦。
重启
此处建议重启。
删除多余的kernel
在前面的yum update执行之后,可能会将kernel也一起更新,则在启动CentOS时启动项中会有很多项。
确认当前使用的kernel版本号:
$ uname -r
3.10.0-123.9.3.el7.x86_64
查找当前系统安装的所有kernel:
$ rpm -qa | grep kernel | sort
kernel-3.10.0-123.8.1.el7.x86_64
kernel-3.10.0-123.9.2.el7.x86_64
kernel-3.10.0-123.9.3.el7.x86_64
kernel-devel-3.10.0-123.8.1.el7.x86_64
kernel-devel-3.10.0-123.9.2.el7.x86_64
kernel-devel-3.10.0-123.9.3.el7.x86_64
kernel-headers-3.10.0-123.9.3.el7.x86_64
kernel-tools-3.10.0-123.9.3.el7.x86_64
kernel-tools-libs-3.10.0-123.9.3.el7.x86_64
可以看出有三个版本的kernel,123.8.1、123.9.2和123.9.3。除了最新的kernel外,建议多保留一个旧kernel,以免新kernel出现问题时可以通过旧kernel进入系统。因而此处删除123.8.1版本的kernel:
sudo yum remove kernel-3.10.0-123.8.1.el7.x86_64
sudo yum remove kernel-devel-3.10.0-123.8.1.el7.x86_64
基础开发环境
GCC系列
sudo yum install gcc # C编译器
sudo yum install gcc-c++ # C++编译器
sudo yum install gcc-gfortran # Fortran编译器
sudo yum install compat-gcc-44 # 兼容gcc 4.4
sudo yum install compat-gcc-44-c++ # 兼容gcc-c++ 4.4
sudo yum install compat-gcc-44-gfortran # 兼容gcc-fortran 4.4
sudo yum install compat-libf2c-34 # g77 3.4.x兼容库
软件开发辅助工具
sudo yum install make
sudo yum install gdb # 代码调试器
sudo yum install cmake # Cmake
sudo yum install git # 版本控制
sudo yum install git-svn # git的svn插件
驱动程序
显卡驱动
Linux默认只使用开源的显卡驱动,就目前的情况来看,开源驱动的效果还是不错的,但跟官方的闭源驱动相比还是有一定差距。最明显的区别是,在使用SAC的ppk功能放大波形时,使用开源驱动会出现延迟,而使用官方闭源则整个过程非常顺畅。
关于显卡驱动的安装,请参考Linux下安装nvidia显卡驱动 一文中的“从ELRepo源中安装驱动”部分。
注意:目前的显卡驱动似乎有问题,安装后终端有时会出现屏幕闪烁、一屏文字上下重复跳动的情况,稍微有些影响用vim写代码。是否要安装显卡驱动自己决定。
进阶开发环境
Clang系列
Clang可以认为是GCC的替代品,可以用于编译C、C++、Objective-C和Objective-C++。其提供了更友好的报错信息,在有些方面比GCC更友好,同时其提供了一个代码静态分析器,可以用于分析代码中可能出现的bug和内存溢出问题。
sudo yum install clang # clang编译器
sudo yum install clang-analyzer # clang静态分析器
Intel系列
Intel的大部分软件都是非开源且收费的,但同时部分软件也提供了Linux下的非商业免费版。比如icc、mkl数学库以及代码性能分析工具等。
Intel软件的申请以及安装参考《Intel非商业免费开发工具》。
还有一点需要注意的是,Intel也提供了并行相关的几个命令,比如mpicc、mpirun。所以openmpi、mpich和intel三者,在并行时只能用其中一个。
并行计算
并行可以用openmpi,也可以用mpich,二者应该是并列的。但是由于二者提供了几乎一样的命令,所以二者可以同时安装,但是不可以同时处于使用状态。
openmpi
安装openmpi:
sudo yum install openmpi openmpi-devel
安装后,二进制文件位于/usr/lib64/openmpi/bin下,动态库文件位于/usr/lib64/openmpi/lib下,因而实际使用的话还需要额外的配置,在.bashrc中加入如下语句:
export PATH=/usr/lib64/openmpi/bin/:${PATH}
module load mpi/openmpi-x86_64
PS:要使用module命令需要先安装environment-modules包。
mpich
安装mpich:
sudo yum install mpich mpich-devel
安装后,二进制文件位于/usr/lib64/mpich/bin下,动态库文件位于/usr/lib64/mpich/lib下,因而实际使用的话还需要额外的配置,在.bashrc中加入如下语句:
export PATH=/usr/lib64/mpich/bin/:${PATH}
module load mpi/mpich-x86_64
脚本语言环境
Perl
CentOS 7.0自带了Perl 5.16.3(2013年03月11日发布),目前的最新版本为5.20.1(2014年09月14日发布)。
系统自带Perl
系统自带Perl,就目前来看,版本不算老,基本够用。官方源和EPEL源中提供了1000多个模块,可以直接用yum安装:
sudo yum install perl-Parallel-ForkManager # 并行模块
若源中没有已打包好的模块,也可以使用perl自带的cpan来安装模块。
优先级:yum > cpan。
plenv管理新版本
若需要使用最新版本的perl,可以使用plenv安装新版本的perl,并使用plenv提供的cpanm命令安装模块:
cpanm install Parallel::ForkManager # 并行模块
Python
CentOS 7.0自带Python 2.7.5,目前Python 2的最新版本为2.7.8,Python 3的最新版本为3.4.2。
系统自带Python
系统自带的Python 2.7.5,基本已经够用,Python 2常用的模块在官方源或EPEL源中也有有编译好的包,因而直接通过yum安装即可:
sudo yum install python-matplotlib # 2D绘图库
sudo yum install PyQt4 # Qt4的Python绑定
sudo yum install numpy # 数组操作库
sudo yum install scipy # 科学计算库
sudo yum install python-requests # 网页请求
sudo yum install python-docopt # 命令行参数分析器
sudo yum install gdal-python # gdal的Python绑定
pyenv管理Python3
Python2与Python3之间是不完全兼容的,而我以Python3为主,所以需要安装一个Python3。
首先,安装pyenv来管理多个Python版本,然后利用pyenv安装anaconda3(即Python 3.4)。anaconda自带了众多科学计算所需的包,免去了安装的麻烦,对于其他包,则可以利用Python自带的pip安装:
pip install requests
pip install docopt
日常软件
Office套件
LibreOffice
大多数Linux发行版都自带LibreOffice:
sudo yum install libreoffice
LibreOffice与Microsoft Office的兼容性不太好,操作界面与MS Office也有较大差异,让人不太习惯。
WPS Office
若在Linux下对于文档处理有更高一些的要求,可以尝试目前还处于测试版的WPS Office for Linux。WPS Office的兼容性以及界面都比LibreOffice要好很多,值得期待,当然还是不能做到完全兼容MS Office。
安装过程参考CentOS下安装WPS Office一文。
PS/PDF阅读器
系统自带的evince阅读器,可以打开PS和PDF文件,基本足够日常的使用了。
ghostscript
sudo yum install ghostscript
master-pdf-editor
官方网站: https://code-industry.net/free-pdf-editor/
sudo yum localinstall http://get.code-industry.net/public/master-pdf-editor3-3.2.62-1.x86_64.rpm
Mendeley
Mendeley是一个跨平台的文献管理软件,其内部自带了一个可以添加注释的PDF阅读器。
下载Generic Linux (64 bits) :http://www.mendeley.com/download-mendeley-desktop
安装:
tar -xvf mendeleydesktop-1.12.3-linux-x86_64.tar.bz2 # 解压
sudo mv mendeleydesktop /opt # 复制到/opt下
cd /opt/mendeleydesktop/bin # cd进去
./install-mendeley-link-handler.sh /opt/mendeleydesktop/bin/mendeleydesktop
sudo yum install qtwebkit # 安装依赖包
注销重新登陆,在Application->Education下即可看到mendeley的相关项目。不过是没有软件的图标的,强迫症不能忍,用下面的命令解决:
cp /opt/mendeleydesktop/share/icons/hicolor/128x128/apps/mendeleydesktop.png ~/.local/share/icons/
Google Chrome浏览器
默认的浏览器是Firefox,还是更喜欢Chrome浏览器。
在/etc/yum.repos.d/目录下新建文件google-chrome.repo,向其中添加如下内容:
[google-chrome]
name=google-chrome
baseurl=http://dl.google.com/linux/chrome/rpm/stable/$basearch
enabled=1
gpgcheck=1
gpgkey=https://dl-ssl.google.com/linux/linux_signing_key.pub
安装:
sudo yum install google-chrome-stable
Google官方源在国内可能无法正常访问,导致安装失败或安装后无法正常更新,可以尝试修改gpgcheck=0再安装。(Thanks to 徐弥坚)
Opera浏览器
也可以选择Opera浏览器。
下载地址:http://www.opera.com/download/guide/?os=linux
选择CentOS RPM package进行下载。下载完成后,执行:
sudo yum localinstall opera-12.16-1860.x86_64.rpm
想要卸载的话,就执行:
sudo yum remove opera
Flash插件
Flash插件主要是看在线视频的时候要用。Google浏览器自带了Flash插件,所以这里安装的flash插件主要是为了firefox。
sudo rpm -ivh http://linuxdownload.adobe.com/adobe-release/adobe-release-x86_64-1.0-1.noarch.rpm
sudo rpm --import /etc/pki/rpm-gpg/RPM-GPG-KEY-adobe-linux
sudo yum install flash-plugin
解压软件
解压7z或zip格式需要p7zip,由EPEL提供:
sudo yum install p7zip
解压rar格式需要unrar,该软件由Nux Dextop提供:
sudo yum install unrar
效率类软件
这一类工具能够在不同方面提高科研的效率,也提高了使用者的体验。
终端模拟器
Gnome自带的终端模拟器是gnome-terminal。经常会需要开十几个终端,切换和管理起来比较麻烦。
terminator
terminator有很多功能,我只用到了终端分割的功能。Ctrl+Shift+O对终端水平分隔,Ctrl+Shift+E对终端垂直分隔,Alt+上下左右可以在各子终端中切换。terminator由Nux Dextop提供:
sudo yum install terminator
guake
有些时候需要临时执行一两个命令,但是又不想额外启动一个终端的情况下,guake是个不错的选择。
sudo yum install guake
安装完成后,在Application->System Tools里找到guake Terminal即可启动。按下F12即可呼出guake,再次按下F12即可隐藏。也可在终端执行guake-prefs对gauke进行配置。
zsh与oh my zsh
Linux下有很多shell,比如最常见的bash,除此之外还有csh、ksh。zsh也是一个shell。
zsh的特点在于:
- 语法基本完全兼容于bash,一般用户完全体会不到其区别
- zsh提供命令补全特性,比bash的补全要更好用
- 可配置性强
完全不经配置的zsh已经很好用了,一般用户也没必要花时间研究配置。oh my zsh是一群人一起维护的一套zsh配置文件。直接用这个配置文件,稍稍了解一点会有更好的体验。
安装zsh:
sudo yum install zsh
安装oh my zsh:
curl -L http://install.ohmyz.sh | sh
上面的命令,做了如下几件事情:
- 下载oh my zsh到~/.oh-my-zsh
- 备份已有的zsh配置文件~/.zshrc,并复制新的.zshrc文件
- 将当前用户的默认shell由bash改成zsh
第三步中,会报错如下:chsh: "/usr/bin/zsh" is not listed in /etc/shells.,需要手动修改默认shell:
chsh -s /bin/zsh
chsh命令修改的是login shell,因而需要退出当前用户并重新登陆,以后用户的默认shell就从bash变成了zsh,所有的配置都不用写到.bashrc而要写到.zshrc中。
在.zshrc中可以选择喜欢的主题,以及适当数量的插件。下面列出我在用的插件:
-
git
该插件为git的众多常用命令提供了更简单的别名,比如git status的别名是gst,大大简写了击键数。但该插件中git mergetool --no-prompt的别名是gmt,与GMT软件冲突,需要将该插件的目录git复制到custom/plugins下,然后删除其中的gmt别名;
命令补全插件: pip, pyenv
sudo:按两下ESC即可在当前命令前加上sudo
yum:为常见的yum命令提供别名
autojump
autojump是一个非常智能的目录快速切换的工具。简单演示如下:
$ pwd
/home/seisman
$ cd Desktop
$ cd /opt
$ cd /usr/local
# 用j命令迅速从/usr/local跳转到与des匹配的目录,这里只有Desktop可以匹配
$ j des
$ pwd
/home/seisman/Desktop
用法差不多就这样,具体看项目主页。
安装:
sudo yum install autojump
sudo yum install autojump-zsh
中文输入法
刚安装的系统可能是没有中文输入法的,源中带的中文输入法应该是ibus,使用效果一般。fcitx是更好的选择,基于fcitx框架的搜狗输入法或许是更好的选择。
HostTool
*几乎已经成为每个搞科研的人的必备技能。
*的方式有很多,这里只说HostTool:https://hosts.huhamhire.com/
HostTool*本质上就是用最新的host文件替代了系统自带的host文件。
下载解压后,进入目录,直接sudo python2 hoststool.py即可运行,具体的用法自己研究一下。
等宽字体
编程要用等宽字体,这点是常识了。一款适合编程的等宽字体,至少要满足如下几个要求:
- 易于区分“1”、“i”和“l”
- 易于区分“0”、“o”和“O”
- 易于区分中文下的左引号和右引号
- 美观
目前选择的Source Code Pro。将解压后的字体文件放在~/.fonts目录下,并修改终端、gedit以及其他编辑器、IDE等的默认字体。
虚拟机
有时候可能需要在Windows下做一些操作,如果机器性能足够好的话,可以安装虚拟机。
VirtualBox虚拟机
VirtuabBox的安装:
wget http://download.virtualbox.org/virtualbox/rpm/rhel/virtualbox.repo
sudo mv virtualbox.repo /etc/yum.repos.d/
sudo yum install VirtualBox-5.0
需要注意两点:
- 若机器性能不够,虚拟机的使用体验会非常差,所以不建议在老机器上使用;
- 更新kernel之后需要执行sudo /etc/init.d/vboxdrv setup;
- 在VirtualBox安装虚拟系统后,记得使用“设备”->“安装增强功能”,使用效果会更好;
同步网盘
网盘根据功能大概可以分为两类:同步网盘和备份网盘。既然是同步网盘,Linux下的客户端必不可少。就目前已知的情况来看,CentOS7下能使用的同步网盘只有三个:Dropbox、MEGA和坚果云。
我主要用同步网盘将Linux机器上的PDF文献同步到iPad上。
Dropbox
又是一个被墙的工具,熟练掌握*技巧的人可以使用,一般人还是不要用了。
wget https://www.dropbox.com/download?dl=packages/fedora/nautilus-dropbox-1.6.2-1.fedora.x86_64.rpm
sudo rpm -i nautilus-dropbox-1.6.2-1.fedora.x86_64.rpm
MEGA
MEGA: https://mega.co.nz/
免费容量50G,作为同步盘来说基本是够用了。
# 下载主程序
wget https://mega.nz/linux/MEGAsync/CentOS_7/x86_64/megasync-CentOS_7.x86_64.rpm
# 下载文件管理器扩展(可选)
wget https://mega.nz/linux/MEGAsync/CentOS_7/x86_64/nautilus-megasync-CentOS_7.x86_64.rpm
sudo yum localinstall megasync-CentOS_7.x86_64.rpm
sudo yum localinstall nautilus-megasync-CentOS_7.x86_64.rpm
坚果云
国内的全平台同步网盘,不限空间,但限制每月上传流量1G,下载流量3G。
# 坚果云依赖于notify-python
sudo yum install notify-python
# 下载
wget https://jianguoyun.com/static/exe/installer/fedora/nautilus_nutstore_amd64.rpm
sudo rpm -i nautilus_nutstore_amd64.rpm
工具软件
视频下载工具
you-get和youtube-dl <https://github.com/rg3/youtube-dl>是两个用于从视频网站上下载视频文件的工具。其中,后者支持的网站更多,但前者对国内的视频网站支持更好。
pip install you-get
pip install youtube-dl
# EPEL中提供了youtube-dl包,因而也可以使用yum安装。一般来说,pip安装的版本更新一些
PDF处理工具
cpdf是一个跨平台的PDF处理工具,可以完成常见的PDF合并、切割、加密解密、书签、水印等功能。
下载已编译好的二进制包,解压,并将与自己的平台对应的二进制文件复制到${HOME}/bin目录下即可使用。
BT软件
transmission是Linux下常用的Torrent下载软件:
sudo yum install transmission
在“Application”->“Internet”->中可以启动transmission。
uGet
uGet是Linux下的一个下载工具,支持HTTP、HTTPS、FTP、Torrent等,支持多连接,并可以监视剪贴板:
sudo yum --enablerepo=epel-testing install uget aria2
截图软件shutter
GNOME自带了截图工具。PrtScn为截取整个屏幕;Alt+PrtScn为截取当前窗口;Shift+PrtScn为自定义截屏区域。
shutter是一个功能更强大的截图工具,支持不同的截图方式、图片格式,还支持图片的简单编辑与注释:
sudo yum install shutter
其他工具
sudo yum install nfs-utils # 挂载NFS文件系统所必须
sudo yum install xclip # 终端的文本复制工具
sudo yum install ImageMagick # 其中的import和convert命令很有用
sudo yum install dos2unix unix2dos # Windows和Linux换行符互相转换
sudo yum install meld # 图形界面下的文件差异比较工具