2、Ubuntu系统准备：虚拟机安装、Ubuntu 20.04 LTS安装、系统基础配置、换源与更新

说实话，很多新手在PX4编译上栽跟头，八成不是代码的问题，而是环境没搭好。我见过太多人直接在Windows上硬搞，结果各种路径报错、依赖冲突，折腾两天连第一个固件都没编译出来。

所以这一章，咱们老老实实把Ubuntu环境准备好。你想想看，地基打稳了，后面盖楼才快。

2.1 为什么选虚拟机？为什么是Ubuntu 20.04？

先回答两个最常被问到的问题。

为什么用虚拟机，而不是双系统或WSL？

我个人习惯用虚拟机，原因很简单：快照恢复。我在项目里踩过坑——有一次编译时手滑执行了sudo rm -rf /（别笑，真有人这么干），整个系统直接崩了。如果是双系统，你得重装；如果是虚拟机，恢复快照只要30秒。

另外，虚拟机里搞坏了不影响宿主机。你可以在里面随便试各种工具链版本，大不了删了重建。

为什么是Ubuntu 20.04 LTS，而不是22.04或18.04？

PX4官方在2024年之前，长期把20.04作为推荐版本。虽然现在也支持22.04，但很多第三方库和工具链在20.04上验证得最充分。我去年帮一个团队排查编译问题，最后发现就是因为他们用了22.04上某个新版GCC，跟PX4的旧版编译器不兼容。

2.2 虚拟机软件选择与安装

主流的虚拟机软件就两个：VMware Workstation Pro 和 VirtualBox。我两个都用过，简单对比一下：

特性	VMware Workstation Pro	VirtualBox
性能	更好，3D加速强	一般，但够用
快照功能	支持，操作方便	支持，但略繁琐
价格	付费（有试用期）	免费开源
USB设备透传	稳定	偶尔掉线
适合人群	有预算、追求稳定	学生、个人开发者

我个人建议：如果你是学生或者刚开始学，用VirtualBox完全够用。等后面需要接飞控硬件调试时，再考虑VMware。

安装过程很简单，去官网下载对应版本，一路下一步就行。嗯，这里要注意：安装路径不要有中文，否则后面虚拟机启动可能报错。

2.3 创建虚拟机 & 安装Ubuntu 20.04

这一步我拆成几个关键动作，你跟着做就行。

2.3.1 创建虚拟机前的资源配置

创建虚拟机时，有几个参数很关键，我直接给推荐值：

• 内存：至少4GB，建议8GB。编译PX4时内存不够会直接OOM（内存溢出），我遇到过编译到一半卡死的情况。
• 处理器：至少2核，建议4核。编译是CPU密集型任务，核越多越快。
• 磁盘：至少40GB，建议60GB。别抠这点空间，后面装工具链、下载源码、编译中间文件，20GB很快就满了。
• 网络：选NAT模式，最简单，宿主机能上网虚拟机就能上。

2.3.2 安装Ubuntu 20.04 LTS

下载好ISO镜像后，挂载到虚拟机的光驱里，启动安装。安装过程有几个地方容易出错：

1. 分区：新手直接选"擦除整个磁盘并安装Ubuntu"就行，别手动分区，容易搞乱。
2. 用户名和密码：记住你设的密码，后面sudo操作天天要用。我习惯设一个简单密码，比如123456，反正虚拟机里没什么敏感数据。
3. 安装第三方软件：勾选"安装第三方软件"，里面包含一些无线网卡驱动和多媒体解码器，省得后面折腾。

安装完成后重启，拔掉ISO镜像，你就得到一个干净的Ubuntu 20.04系统了。

2.4 系统基础配置

系统装好了，但还不能直接用。有几个基础配置必须做。

2.4.1 安装VMware Tools / VirtualBox增强功能

这个一定要装。不装的话，你会发现：

• 屏幕分辨率调不了，永远800x600
• 鼠标进出虚拟机要按快捷键，很烦
• 剪贴板不能共享，复制代码得手动敲

安装方法很简单：虚拟机菜单里找到"安装VMware Tools"或"安装增强功能"，然后在Ubuntu里执行：

# 对于VirtualBox
sudo apt update
sudo apt install -y virtualbox-guest-dkms virtualbox-guest-utils

# 对于VMware
sudo mount /dev/cdrom /mnt
cd /mnt
sudo ./vmware-install.pl -d

装完重启，分辨率就正常了。

2.4.2 安装SSH服务（可选但推荐）

我习惯用SSH连进虚拟机操作，这样可以在宿主机上开多个终端窗口，比在虚拟机里切来切去方便。安装命令：

sudo apt update
sudo apt install -y openssh-server
sudo systemctl enable ssh
sudo systemctl start ssh

然后用ip a查看虚拟机的IP地址，在宿主机上用SSH客户端连进去就行。

2.4.3 安装基础开发工具

有些工具是编译PX4必须的，提前装好：

sudo apt install -y git vim curl wget build-essential cmake

这里build-essential包含了GCC、G++、make等基础编译工具，后面编译PX4时缺了它寸步难行。

2.5 换源与更新

这是最关键的一步。Ubuntu默认的软件源在国外，下载速度慢得让人抓狂。我记得第一次装完系统后执行sudo apt update，等了快20分钟还没跑完……后来换了国内源，30秒搞定。

2.5.1 备份原源文件

动手之前先备份，这是好习惯：

sudo cp /etc/apt/sources.list /etc/apt/sources.list.bak

2.5.2 选择并替换源

国内常用的源有阿里云、清华、中科大等。我个人推荐阿里云源，稳定且速度快。用以下命令替换：

sudo sed -i 's/archive.ubuntu.com/mirrors.aliyun.com/g' /etc/apt/sources.list
sudo sed -i 's/security.ubuntu.com/mirrors.aliyun.com/g' /etc/apt/sources.list

如果你在校园网，清华源可能更快：

sudo sed -i 's/archive.ubuntu.com/mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/g' /etc/apt/sources.list
sudo sed -i 's/security.ubuntu.com/mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/g' /etc/apt/sources.list

2.5.3 执行更新

换完源后，执行更新：

sudo apt update
sudo apt upgrade -y

apt update是更新软件包列表，apt upgrade是升级所有已安装的软件包。第一次升级可能有点慢，因为要下载很多更新包，但以后就快了。

2.5.4 验证源是否生效

更新完成后，看一眼输出信息：

sudo apt update 2>&1 | grep "mirrors"

如果看到mirrors.aliyun.com或mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn，说明换源成功。

2.6 本章知识体系

下面这张图把整个环境准备流程串起来了，你可以对照着检查自己做到哪一步：

2.7 常见问题与避坑

最后分享几个我实际遇到过的问题，你遇到了别慌。