第2章 Ubuntu系统安装

2. Ubuntu系统安装：双系统安装、虚拟机配置、基础软件包安装

好，咱们正式开始动手了。

做PX4驱动开发，第一件事就是把开发环境搭起来。说白了，你得先让Ubuntu跑起来。我见过太多新手卡在这一步，其实没那么复杂。今天我就把双系统安装、虚拟机配置、还有基础软件包安装这三块，掰开揉碎了讲清楚。

核心思路： 开发PX4驱动，Ubuntu 20.04 LTS是目前最稳的选择。我个人习惯用双系统，性能好、不折腾。但如果你只是入门学习，虚拟机完全够用。

2.1 双系统安装：给Ubuntu一个独立空间

双系统，就是一台电脑上同时有Windows和Ubuntu。开机时你选进哪个系统。我在项目中遇到过好几次，有人装完双系统后Windows进不去了。嗯，这里要注意，分区操作一定要小心。

准备工作

一个8GB以上的U盘，用来做启动盘
Ubuntu 20.04 LTS镜像，去官网下载就行
Rufus工具（Windows下写盘用）
磁盘空间：至少留出50GB空闲分区

安装步骤

压缩卷：在Windows磁盘管理里，右键C盘或D盘，选「压缩卷」，腾出50-100GB未分配空间
制作启动盘：用Rufus把Ubuntu镜像写入U盘，注意分区类型选GPT
关闭快速启动：Windows电源设置里关掉「快速启动」，否则Ubuntu可能认不到硬盘
重启进BIOS：按F2/F12/Del（不同品牌不一样），设置U盘为第一启动项
安装Ubuntu：选择「安装Ubuntu」，分区时选「其他选项」，把未分配空间挂载到根目录/

⚠️ 我曾经犯过的错： 安装时选了「清除整个磁盘并安装Ubuntu」，结果Windows全没了。切记，一定要选「其他选项」手动分区。

分区建议

挂载点	大小	说明
`/`	30-50GB	系统根目录，放系统和软件
`/home`	剩余空间	用户数据，代码、文档都放这里
`swap`	8-16GB	交换分区，内存不够时用

你想想看，分区其实就像给房子隔房间。根目录是客厅，home目录是卧室，swap是储物间。别把客厅搞太大，卧室才是你真正待的地方。

2.2 虚拟机配置：不想折腾双系统的选择

如果你只是刚开始学PX4，或者电脑配置一般，虚拟机是个好选择。我用VirtualBox比较多，免费、稳定。

安装VirtualBox

去VirtualBox官网下载Windows版本
一路默认安装，注意安装时会短暂断网，正常现象
下载Ubuntu 20.04 LTS镜像

创建虚拟机

点击「新建」，名称填PX4-Dev，类型选Linux，版本选Ubuntu 64-bit
内存分配：至少4GB，我建议8GB。PX4编译挺吃内存的
硬盘：创建虚拟硬盘，大小给50GB以上，类型选VDI，动态分配
启动虚拟机，选择Ubuntu镜像，按提示安装

💡 小技巧： 安装完Ubuntu后，记得安装VirtualBox增强功能。在虚拟机菜单栏点「设备」→「安装增强功能」，然后终端里运行：

sudo ./VBoxLinuxAdditions.run

装完后，屏幕分辨率能自适应，还能共享剪贴板，方便很多。

虚拟机 vs 双系统，怎么选？

对比项	双系统	虚拟机
性能	满血运行	有损耗，约80-90%
USB设备直通	原生支持	需要设置，有时不稳定
切换成本	需要重启	随时切换
适合场景	长期开发、硬件调试	学习、测试、轻度开发

我个人建议：如果你要接飞控、调传感器，用双系统。如果只是写代码、编译固件，虚拟机完全够用。

2.3 基础软件包安装：把工具箱备齐

系统装好了，接下来就是装工具。PX4开发需要一堆依赖，别怕，一条命令搞定大部分。

更新系统

先让系统保持最新：

sudo apt update
sudo apt upgrade -y

安装基础开发工具

sudo apt install -y \
  git \
  cmake \
  ninja-build \
  python3-pip \
  python3-venv \
  build-essential \
  gcc-arm-none-eabi \
  gdb-multiarch

这里我解释一下每个工具是干嘛的：

git：版本管理，PX4代码都在GitHub上
cmake + ninja：编译系统，PX4用CMake管理构建
python3-pip：装Python工具，比如px4-tools
gcc-arm-none-eabi：ARM交叉编译器，编译飞控固件用
gdb-multiarch：调试器，排查驱动问题必备

⚠️ 注意版本： 我遇到过gcc-arm-none-eabi版本太旧，编译报错的情况。建议装最新版：

sudo apt install gcc-arm-none-eabi=15:10.3-2021.10-4

或者去ARM官网下载最新版手动安装。

安装PX4专用工具

pip3 install --user px4-tools
pip3 install --user kconfiglib
pip3 install --user jsonschema

px4-tools是PX4官方维护的工具集，里面包含了编译、上传、调试的脚本。说白了，有了它你就不用自己写一堆make命令了。

验证安装

装完后，跑几个命令确认一下：

arm-none-eabi-gcc --version
cmake --version
python3 --version
git --version

如果每个命令都能正常输出版本号，恭喜你，环境搭好了。

💡 我个人的习惯： 装完基础包后，我会顺手装一个tree命令和htop。tree看目录结构，htop看系统资源。虽然不必须，但开发时挺顺手。

sudo apt install tree htop -y

2.4 本章知识体系

下面这张图，把本章的核心逻辑串起来了。你一看就明白：

说白了，这三块是递进关系。先选好安装方式（双系统或虚拟机），装好系统后，再装基础软件包。基础软件包是所有开发工作的起点，缺了它，后面PX4固件编译根本跑不起来。

⚠️ 最后提醒一句： 装完系统后，记得把/etc/apt/sources.list里的源换成国内镜像（清华、阿里、中科大都可以）。不然下载依赖包慢到你怀疑人生。我当年第一次装Ubuntu，等apt upgrade等了两个小时...后来换了国内源，五分钟搞定。

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