第2章：系统环境准备——Ubuntu操作系统安装与配置

说实话，做自动驾驶开发这么多年，我踩过最大的坑就是环境问题。很多同学代码写得挺好，一编译就报错，最后发现是系统环境没配好。这一章，咱们就把地基打牢。

2.1 双系统 vs 虚拟机：到底选哪个？

很多新手会问我：「老师，我能不能在Windows里装个虚拟机跑Ubuntu？」我的回答是：能，但不推荐。尤其是你要做Autoware这种实时性要求高的系统。

我给大家列个对比表，一看就明白：

对比项	双系统	虚拟机
性能损耗	几乎无损耗	约20%-30%性能损失
GPU加速	原生支持	需要额外配置，效果差
实时性	高	低（不适合传感器驱动）
切换成本	需要重启	随时切换
磁盘空间	需要独立分区	动态分配
适合场景	正式开发、实车测试	学习、测试、轻量开发

我个人习惯是：主力机装双系统，笔记本上装个虚拟机用来查资料和写文档。你想想看，Autoware要调用CUDA做点云处理，虚拟机里跑？那画面太美我不敢看。

2.2 Ubuntu 20.04 安装实战

Autoware官方推荐的是Ubuntu 20.04 LTS。为什么不是22.04？因为ROS 1的最后一个版本Noetic只支持到20.04。嗯，这里要注意，虽然ROS 2已经成熟，但很多老项目还是基于ROS 1的。

2.2.1 制作启动盘

这一步其实很简单，但很多人会翻车。我推荐用Rufus（Windows）或者balenaEtcher（跨平台）。

# 下载Ubuntu 20.04.6 LTS镜像
# 官方地址：https://releases.ubuntu.com/20.04/
# 文件名：ubuntu-20.04.6-desktop-amd64.iso

2.2.2 磁盘分区方案

我个人习惯的分区方案是这样的：

分区方案（建议SSD + HDD组合）：
/boot     → 1GB    → SSD（引导分区）
/         → 50GB   → SSD（系统根目录）
/swap     → 16GB   → SSD（交换分区，大小=内存大小）
/home     → 剩余   → HDD（用户数据）

为什么要这样分？我解释一下：

• /boot单独分：防止系统更新时把引导搞坏
• /swap给够：编译Autoware时内存很容易爆，swap就是救命稻草
• /home放HDD：代码、数据集这些大文件，放SSD太浪费了

2.3 系统基础软件包安装

装好系统后，第一件事就是装基础包。我每次装新机器都会跑一遍这个脚本：

# 更新软件源
sudo apt update && sudo apt upgrade -y

# 安装基础开发工具
sudo apt install -y \
    build-essential \
    cmake \
    git \
    vim \
    curl \
    wget \
    net-tools \
    htop \
    terminator

# 安装Python开发环境
sudo apt install -y \
    python3 \
    python3-pip \
    python3-venv

# 安装显卡驱动（NVIDIA用户）
# 先查看推荐驱动版本
ubuntu-drivers devices
# 安装推荐驱动
sudo apt install -y nvidia-driver-535

这里有个坑我要说一下：千万别用系统自带的「软件和更新」里的驱动安装。我遇到过好几次，装完驱动重启直接黑屏。后来我都是用ubuntu-drivers命令行工具，稳得很。

2.3.1 配置Git

做自动驾驶开发，Git是基本功。我习惯这样配：

git config --global user.name "你的名字"
git config --global user.email "你的邮箱"
git config --global core.editor "vim"
git config --global color.ui true

# 生成SSH密钥（用于连接GitHub）
ssh-keygen -t rsa -b 4096 -C "你的邮箱"

2.3.2 安装Chrome浏览器

虽然Firefox也很好，但Chrome对WebGL和WebRTC支持更好。做自动驾驶可视化时，你可能会用到：

wget -q -O - https://dl.google.com/linux/linux_signing_key.pub | sudo apt-key add -
sudo sh -c 'echo "deb [arch=amd64] http://dl.google.com/linux/chrome/deb/ stable main" >> /etc/apt/sources.list.d/google-chrome.list'
sudo apt update
sudo apt install -y google-chrome-stable

2.4 本章知识体系

下面这张图，是我梳理的系统环境准备核心逻辑：

2.5 避坑指南

最后，我把自己这些年踩过的坑总结一下：

• 分区别太小：/分区至少50GB，不然装几个库就满了
• 别用WSL：Windows Subsystem for Linux做Autoware开发？我试过，摄像头驱动和GPU加速全废了
• 备份重要数据：装双系统前，把Windows里的东西备份好。我有个学生没备份，结果分区表搞坏了，哭了一下午
• 网络要稳定：装系统时如果网络断了，下载包会失败。建议用有线网络

好了，系统环境就准备到这里。下一章咱们开始装ROS和Autoware的核心依赖。记住：环境配好了，开发就成功了一半。