写这篇教程之前我先说点实在的。我身边不少朋友刚接触Linux第一站就是Ubuntu而Ubuntu 18.04这个版本哪怕放在2024年再看依然有大量项目、算法仓库、ROS机器人环境默认以它为基础。尤其是做自动驾驶相关的同学Autoware、相机雷达联合标定这些工具链官方文档里写的最顺的还就是Ubuntu 18.04加ROS Melodic的组合。再加上平时开发主力机是Windows不想折腾双系统那VMware虚拟机就是最省心的方案。这篇我按自己实际装机的流程写从镜像下载到VMware Tools装好能用每一步都讲清楚为什么这么做尽量让零基础的朋友也能一路顺下来。1. 内容整体设计与思路拆解1.1 为什么选Ubuntu 18.04而不是更新的版本先说版本选择。我现在打开Ubuntu官网最新LTS已经到24.04了但18.04依旧在不少科研场景里是刚需。原因很现实很多老牌工具链、ROS的Melodic版本、还有工业界沉淀下来的脚本和驱动在18.04上测试最充分。你在19.10、20.04上编译某些包可能会报依赖错误但在18.04上就是一条命令装好。我之前给一台新电脑装环境图新鲜上了22.04结果有个相机驱动SDK只提供到18.04的预编译库最后还得退回18.04。所以我的建议是如果你有明确的项目要跑先看项目文档要求什么版本如果只是学习Linux或者跑一些通用程序那选20.04或22.04也可以。但既然这篇标题定在18.04后面的流程我都以18.04为例而且这个方法在VMware里对其他Ubuntu版本同样适用。1.2 为什么用VMware而不是其他虚拟机或双系统虚拟机方案里主流就是VMware Workstation Pro和VirtualBox。两个我都深度用过个人感受是VMware在图形性能、USB设备兼容性、拖拽文件体验上更省心尤其是装了VMware Tools之后虚拟机里的屏幕分辨率能自动适配窗口复制粘贴也能双向共享这对新手来说特别友好。那为什么不直接装双系统呢双系统性能确实好但你得面对分区风险、引导修复、驱动兼容这些问题。我见过不少人在装双系统时把Windows引导搞坏折腾半天进不了系统。虚拟机虽然有一点性能损耗但对于学习、开发、跑ROS仿真来说完全够用。而且虚拟机的快照功能是神器系统玩坏了一个快照还原几分钟回到干净状态这对刚学Linux的人来说太重要了。1.3 整套安装流程的全局视图我按自己的习惯把安装拆成四个阶段准备阶段下载镜像、安装VMware。创建虚拟机配置CPU、内存、磁盘等参数。系统安装分区、用户名密码设置。环境完善安装VMware Tools、配置共享目录和快照。这四个阶段里最容易出问题的其实是第三个和第四个。系统安装阶段的坑多半是分区没选对或者没断网导致安装特别慢VMware Tools阶段则经常遇到继续运行脚本未能在虚拟机中成功运行的报错这个后面我会详细写排查方法。2. 环境准备与镜像下载2.1 获取Ubuntu 18.04镜像的两个渠道下载镜像别看是第一步这里面也有门道。Ubuntu官方页面默认给的是最新版下载链接18.04这种老版本得去旧版本存档目录找。推荐两个渠道官方旧版本存档old-releases.ubuntu.com/releases/这里有18.04.6的所有镜像文件。国内高校镜像站中科大、清华、阿里云的镜像站都有速度比官方源快很多。我一般优先用国内镜像站下载速度基本能跑满带宽。下载时注意找文件名带desktop-amd64的版本比如ubuntu-18.04.6-desktop-amd64.iso。这里解释一下amd64指64位x86架构现在几乎所有的电脑都支持如果文件名是i386那是32位老架构别下错了。2.2 VMware Workstation Pro的获取与密钥问题VMware Workstation Pro对个人用户现在提供了免费许可证官方下载页面明确标注了Free for Personal Use。你可以直接去VMware官网下载也可以搜索VMware Workstation Pro 17下载进入官网中文页面。这里有个要注意的点旧版本的VMware密钥满天飞但你真没必要去用那些来路不明的许可证。用官方免费的个人许可证输入你的邮箱和电脑信息VMware会发一个免费密钥到邮箱。这样既安全又不会有版权风险。安装VMware本身没什么难度Windows下就是一路Next注意安装路径里别有中文。安装完成后打开它会提示输入许可证密钥把邮箱里那个密钥粘贴进去就行。2.3 硬件配置建议要留给虚拟机多少资源VMware里配置虚拟机CPU和内存时很多人习惯直接拉满这其实不对。虚拟机的资源是从宿主机你的Windows里挤出来的分配太多会导致宿主机卡顿分配太少虚拟机又跑不动。我给一个比较均衡的参考配置配置项推荐值说明内存4GB及以上宿主机内存16GB时建议分4GB8G内存的机器分2-3GB处理器2核至少1核4核以上机器可分2核磁盘60GB20GB能装系统但很快不够用建议60GB起步网络NAT模式新手默认即可后续可改桥接显示3D加速开启图形界面更流畅这里提到NAT和桥接的区别我简单说下NAT模式下虚拟机走宿主机的网络对外通信宿主机就是一个小型路由器虚拟机对外暴露的IP和宿主机不同但能正常上网桥接模式则是让虚拟机直接接在局域网里有自己的独立IP局域网里的其他设备能直接访问虚拟机。日常开发用NAT就够了要做局域网联调或者部署服务给别人访问时再改桥接。3. 虚拟机创建与系统安装全流程3.1 创建虚拟机的详细步骤在VMware主界面点击创建新的虚拟机我习惯选择自定义高级模式因为可以手动控制所有配置项。这里有三个关键选择每一步都影响后面用起来顺不顺手。第一步虚拟硬件兼容性保持默认即可。Workstation 17默认的硬件版本是Workstation 17.x如果你只是自己用直接下一步。第二步安装来源选择稍后安装操作系统。这一步可能有人费解我不是有ISO镜像吗为什么不能直接选原因是直接指定ISO文件VMware会用简易安装模式自动帮你安装系统虽然快但很多参数都是系统默认的比如登录用户名、分区方案不如手动可控。我习惯先建好空虚拟机再挂载ISO手动安装。第三步客户机操作系统选Linux版本下拉框里选择Ubuntu 18.04或Ubuntu 64位。这个选项决定了虚拟机模拟的硬件特性选错了会影响驱动兼容性。处理器和内存设置在一开始创建向导里就有按前面表格里的推荐值填就行。我自己的机器是16GB内存6核12线程的CPU给虚拟机分配的是4GB内存和4核处理器跑ROS和Rviz建模都没问题。接着是网络类型默认NATI/O控制器类型默认LSI Logic磁盘类型默认NVMe或SCSI都行。磁盘这里多说一句创建后我建议删掉VMware自动建的60GB磁盘手动再添加一块原因是后续如果你要做共享存储实验或者迁移数据独立磁盘更灵活。不过新手可以跳过这一步直接用向导建的磁盘就行。3.2 启动安装前的关键设置虚拟机创建好之后先别急着开机。点编辑虚拟机设置有几个地方需要手动确认一下在CD/DVDSATA设置里选择使用ISO映像文件浏览到你下载的Ubuntu 18.04镜像。取消勾选启动时连接这个选项影响不大但平时挂着ISO文件会导致虚拟机从光驱启动速度慢。显示设置里把加速3D图形打上勾确保自动调整虚拟机窗口大小是开启的这样装完系统后分辨率能跟着窗口缩放。显示器的自动调整虚拟机窗口大小依赖VMware Tools所以后面必须把Tools装好。3.3 安装过程中的分区与账号设置开机进入安装引导界面左侧语言列表选English或者中文简体都行。我推荐选英文因为后续很多软件、终端报错信息都是英文早点习惯对排错有好处。选好语言后点Install Ubuntu。安装类型界面会出现两个主要选项清除整个磁盘并安装Ubuntu和其他选项。对虚拟机来说直接选第一个就行它会自动把整块虚拟磁盘做成合适的分区。如果你选其他选项手动分区反而容易搞乱。接下来的时区选上海Shanghai键盘布局默认EnglishUS。关键步骤来了设置用户名和计算机名。这里有个细节计算机名your computers name会自动生成比如用户名是ubuntu计算机名就是ubuntu-Vostro-5402这样的形式。这个机器名会出现在终端提示符里建议你直接改成简单好记的比如ubuntu-dev避免之后看着那一长串难受。等待安装完成需要几分钟时间。如果安装特别慢可能是你在安装时连着网络系统在下载更新和第三方驱动。我在第一次装的时候没注意挂着无线网下载更新硬是等了一个小时。后来重装时直接在安装界面断网整个安装过程5分钟就完成了。那些更新等进系统后换国内源再装速度反而更快。3.4 首次登录后的必做设置安装完成重启输入密码进入桌面。这时候系统虽然能用但还处在能用和好用之间有几件事必须做。第一件事打开终端运行更新命令sudo apt update sudo apt upgrade -y这里解释一下apt update是刷新软件源列表apt upgrade才是真正升级已安装的软件包。如果你的系统之前断网安装的这一步会从官方源拉取大量更新速度可能不太理想。我建议先把软件源换成国内镜像源具体方法后面单独说。第二件事安装VMware Tools。这一步的重要程度不亚于系统本身没装Tools虚拟机窗口不能自适应分辨率复制粘贴和拖拽文件都不能用。注意Ubuntu 18.04对Tool的支持比老版本好很多正常情况下在VMware菜单栏选择虚拟机 - 安装VMware ToolsUbuntu桌面会弹出一个虚拟光驱里面有VMwareTools-x.x.x-xxxxx.tar.gz软件包。4. VMware Tools安装与常见问题4.1 VMware Tools的完整安装步骤先在虚拟机的光驱里找到那个tar.gz文件把它复制到主目录Home下然后解压、运行安装脚本cd ~ tar -zxvf VMwareTools-10.3.25-20206839.tar.gz cd vmware-tools-distrib sudo ./vmware-install.pl接下来是一串交互式提问基本都是让你确认安装路径我建议全部回车选默认值一路yes下去就行。安装完成后终端会提示你重启虚拟机或者输入sudo reboot重启后就生效了。如果到桌面上能看到窗口自动缩放、鼠标移出虚拟机边界时不卡顿说明Tools装好了。4.2 热词里那个继续运行脚本未能在虚拟机中成功运行报错如果你在VMware的虚拟机设置里手动挂载过ISO或者启动虚拟机时屏幕上出现VMware Tools 继续运行脚本未能在虚拟机中成功运行。如果您在此虚拟机中配置过自定义脚本请手动运行该脚本否则请忽略此消息。这个提示很多人会慌。其实这个提示不是说Tools没装上而是说Tools安装完成后VMware尝试去运行一个自动配置脚本失败了。这个脚本的作用是自动调整一些显示参数和共享文件夹挂载设置失败原因常见的有三个VMware Tools版本和VMware Workstation版本不匹配。虚拟机里的Open VM Tools和旧版VMware Tools冲突。权限问题导致脚本没有执行权限。我的处理方法是出现这个提示先忽略进系统里检查Tools状态。打开终端运行vmware-toolbox-cmd -v能输出版本号就说明Tools真的装好了那个报错纯粹是脚本执行失败不影响使用。如果确实不放心可以把系统里的VMware Tools重新装一遍sudo apt remove open-vm-tools -y sudo apt install open-vm-tools -yubuntu 18.04默认可能装了open-vm-tools它和手动安装的VMwareTools后缀包不能共存这是最常见的原因。用上面的命令干净卸载再重装重启后一般就不报错了。4.3 一点建议直接改用open-vm-tools说实话我现在给虚拟机装Tools时已经很少用VMware那个图形界面里自带的tar包了。Ubuntu官方仓库里有个替代品叫open-vm-tools它跟VMware的Tools功能完全一致但安装方式更简单一条命令搞定sudo apt install open-vm-tools open-vm-tools-desktop -y装完后重启复制粘贴和窗口自适应都能用还省去了解压、交互安装的麻烦。如果你的Ubuntu是20.04以上版本我强烈建议直接装open-vm-tools18.04也可以这么干。唯一要注意的是如果VMware菜单栏里的安装VMware Tools选项还是亮的说明系统检测到了变更但你不用管它功能正常就行。5. 常见问题与排错实录5.1 问题速查表照惯例我把安装过程中遇到的典型问题整理成一张表方便你对照排查现象可能原因解决方案启动虚拟机黑屏图形驱动未加载关闭虚拟机在VMware设置里把显卡改为自动检测重启即可安装时鼠标键盘无响应虚拟机的USB控制器未识别在虚拟机设置的USB控制器里选择USB 3.1兼容模式分辨率固定800x600无法调整VMware Tools未安装或失效重新安装open-vm-tools-desktop后重启复制粘贴不能双向使用Tools未生效检查vmware-toolbox-cmd -v无效则重装Toolsapt update速度极慢默认官方源访问慢换用国内源阿里云/清华源虚拟机启动时提示磁盘空间不足磁盘分配过小设置里扩展磁盘容量但需在系统内用GParted扩充分区安装结束时卡在正在安装系统安装时联网下载更新断网重装或耐心等待推荐断网安装5.2 解决apt update速度慢的换源方法进入18.04系统后先备份原始源文件然后替换为国内镜像源sudo cp /etc/apt/sources.list /etc/apt/sources.list.bak sudo sed -i s/archive.ubuntu.com/mirrors.aliyun.com/g /etc/apt/sources.list sudo apt update用阿里云源替换后apt update的速度会有肉眼可见的提升。如果你用的是清华源域名换成mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn即可。这一步做完后续安装ROS、驱动、Python库都会顺畅很多。5.3 为什么开机后桌面图标很小或者模糊如果你在Windows里用高分辨率屏幕比如2K、4K启动Ubuntu后桌面图标会小得离谱。这是因为Ubuntu 18.04默认的缩放比例没跟上高分屏。在设置 - 设备 - 显示里把缩放比例调成200%即可。如果这个选项是灰色的还是先确认VMware Tools是否装好因为字体和图标渲染依赖虚拟显卡驱动。5.4 快照功能唯一后悔没早点用的功能我在这里认真推荐一下VMware的快照功能。做系统实验、装大型软件前先打一个快照相当于给虚拟机拍一张当前状态存档。如果后面装坏了直接恢复到快照状态比重新装一套系统快得多。快照的位置在虚拟机 - 快照 - 拍摄快照。我习惯在以下节点各拍一个刚装完系统、换好源并做完upgrade之后。装好ROS或大型开发环境之前。日常正常工作状态。这样做的意义是如果后面环境被我折腾坏了恢复好快照只需1分钟而重新配置环境可能要一整天。说实话这个习惯帮我躲过了好多次重装系统的大麻烦。6. 进阶配置与使用心得6.1 开启共享文件夹宿主机和虚拟机之间传文件最方便的方式是配置共享文件夹。在VMware里虚拟机设置 - 选项 - 共享文件夹 - 选择总是启用 - 添加一个Windows下的目录路径。添加完后Ubuntu里的挂载点通常在/mnt/hgfs/下面。但这里有个18.04特有的坑Ubuntu 18.04的内核和open-vm-tools组合下共享文件夹偶尔不会自动挂载。如果/mnt/hgfs/下看不到共享目录执行sudo vmhgfs-fuse .host:/ /mnt/hgfs -o allow_other -o uid1000这个命令手动挂载共享文件夹。如果提示vmhgfs-fuse未找到先安装open-vm-tools-desktop。挂载成功后在Windows和Ubuntu之间拖文件就不需要U盘或者网络传输了。6.2 调节虚拟机内存和CPU的时机虚拟机的内存和CPU不是固定的你可以在关机状态下调整。但注意一点开机的状态下修改配置不会立即生效必须重启虚拟机。如果你发现宿主机内存紧张可以把虚拟机的内存调低到2GB对大多数命令行操作也够用如果要跑Rviz、Gazebo这类图形化仿真建议保持4GB以上。磁盘空间同理设置里可以调大磁盘但想要真正让系统识别扩大后的空间还得在Ubuntu里用GParted工具把分区撑大。这一步对新手来说稍有点绕但网上教程很多照着做就行。我的建议是一开始就分配60GB以上的虚拟磁盘省得后面折腾扩容。6.3 备份虚拟机系统的两种思路关于备份标题里有个热词是ubuntu18.04 backup我顺便说下。虚拟机备份其实有两种思路第一种是直接在VMware里复制整个虚拟机文件夹第二种是在Windows下用备份工具对虚拟机目录做增量备份。第一种思路最稳妥。关闭虚拟机找到VMware默认的虚拟机存储路径一般在C:\Users\用户名\Documents\Virtual Machines整个文件夹复制到移动硬盘或NAS即可。恢复时在VMware里打开虚拟机选择复制出来的那个.vmx文件就行。第二种思路适合长期多版本管理。但要注意虚拟机运行时文件占用并且有缓存最好关机后再做备份否则可能备份出损坏的虚拟机。6.4 从装好到能用我的环境配置清单最后分享一份我自己每次装完18.04后必做的环境配置清单算是一个速查表换源阿里云或清华源。安装基础软件sudo apt install build-essential git vim net-tools curl -y安装open-vm-tools系列sudo apt install open-vm-tools open-vm-tools-desktop -y配置Python环境sudo apt install python3 python3-pip -y设置pip国内源。配置Shell美化安装zsh和oh-my-zsh这一步看个人喜好。安装截图工具sudo apt install flameshot -y安装远程桌面工具如需sudo apt install xrdp -y这些做完虚拟机基本就能当主力开发机用了。之后在上面跑ROS、跑Autoware、做相机雷达联合标定都不会有太大的环境阻力。我个人实际装过几十次Ubuntu虚拟机每次重新走一遍流程都还是会碰到一两个新问题。这个教程写下来也是希望你把那些常见的坑避开。如果你在安装过程中遇到上面没写到的报错欢迎多尝试搜索引擎带上具体报错关键字一般都能找到答案——因为你在虚拟机里踩过的坑大概率早就有人踩过并且留下了解法。
