写给工程师的 Ubuntu 20.04 最佳配置指南

最近 Ubuntu 发布了 20.04 LTS 版本,我也在第一时间安装体验。由于各种 Linux 发行版本并不像 MacOS、Windows 一样开箱即用,因此需要做很多配置。每次配置都需要查阅各种资料,虽然网络上有很多配置文章,但基本上都会存在一些问题:

  1. 只教怎么做,不说为什么;
  2. 文档陈旧,不更新;
  3. 内容缺失,不丰富;……

因此我希望整理一份最佳配置指南,除了记录需要做什么,还会说明背后的原理和技术背景。一方面方便自己今后查阅,另一方面也想将这份指南分享给大家,并和大家一起逐步完善它。所以,这是一份会持续更新的、有实操有原理、内容丰富的最佳配置指南。

关注公众号 BaronTalk,回复 Ubuntu 即可下载最新的 PDF 版本配置文档。

一. 系统配置

1. 关闭 sudo 密码

为了避免每次使用 sudo 命令时都输入密码,我们可以将密码关闭。操作方法:

  1. 终端输入命令sudo visudo,打开 visudo;

  2. 找到 %sudo ALL=(ALL:ALL) ALL 这一行修改为%sudo ALL=(ALL:ALL) NOPASSWD:ALL

有安全风险,请谨慎使用!

2. 修改软件源

Ubuntu 默认的软件源是境外的,速度上会有些问题,我们可以在「Software & Updates」(软件和更新)中选择国内的镜像。

3. 更新系统

# 更新本地包数据库
sudo apt update

# 更新所有已安装的包(也可以使用 full-upgrade)
sudo apt upgrade

# 自动移除不需要的包
sudo apt autoremove

这里补充几个常用的清理命令:

命令 描述
apt autoclean 将已删除软件包的.deb安装文件从硬盘中删除
apt clean 同上,但会把已安装的软件包的安装包也删除掉
apt autoremove 删除为了满足其他软件包的依赖而安装,但现在不再需要的软件包
apt remove [软件包名] 删除已安装的软件包(保留配置文件)
apt –purge remove [软件包名] 删除已安装包(不保留配置文件)

4. 高分屏适配

默认情况高分屏下 UI 元素显得过小,因此需要调整界面的缩放比例。Ubuntu20.04 默认是 GNOME 桌面,GNOME 可以在 Settings>Displays(设置>显示)中开启 HiDPI 支持,以整数倍来调整屏幕比例。也可以通过如下命令的来设置:

# scaling-factor 仅能设置为整数 1=100%,2=200% 3=300% ......
gsettings set org.gnome.desktop.interface scaling-factor 2

整数倍的缩放设置,在部分设备上 UI 元素要么显得过大,要么显得过小,因此我们需要进一步调整。

使用下面的命令查看你 Linux 设备上的 Window System(图形接口协议),通常是 Wayland/X11

echo $XDG_SESSION_TYPE

Wayland

如果是 wayland,使用下面的命令启动实验性的非整数倍缩放功能。

gsettings set org.gnome.mutter experimental-features "['scale-monitor-framebuffer']"

之后再次打开 Settings>Displays,就可以选择非整数倍缩放(125%、150%、175%)。Ubuntu20.04 已经在 Settings>Displays 中提供了图形化的界面来开启实验性的非整数倍的缩放功能,因此无需通过上面的命令来开启。

我试验下来,这种方式无法在我的设备上正常设置非整数倍缩放。我判断是因为 Ubuntu20.04 默认的 Window System 是 X11 而不是 Wayland,如果你的设备上是 Wayland,应该是可以正常设置的。或者你在登陆桌面系统时选择 Ubuntu On Wayland 理论上也是可以的。

X11

对于 X11,我们可以同时使用 scaling-factor 和 xrandr 来实现非整数倍缩放,这可以使 TTF 字体被正确缩放,防止单独使用 xrandr 时出现的模糊现象。你可以使用 gsettings 或者在 Settings>Displays 中来指定放大系数,并用 xrandr 指定缩小系数。

首先将界面缩放系数设置为「UI看起来太大」的最小系数,通常是 2(200%),如果不够大就继续尝试 3 甚至更大的系数。然后使用 xrandr 来设置缩小系数,我自己设置的是 1.25,如果 UI 看起来太大就提高系数,反之就降低系数。命令如下:

xrandr --output DP-4 --scale 1.25x1.25

使用上述命令你可能会遇到 warning: output DP-4 not founnd; gnoring的提示,或者执行命令后界面无任何变化。此时你需要执行 xrandr 命令来查看你的 output 参数(也就是当前显示接口的名称,日志中显示 connected 的就是),比如我设备上的是 DP-4。

正确执行完命令后可能会出现 UI 元素过小的情况,回去 Settings>Displays 中看看,是不是整数倍缩放被还原成了 100%,如果是重新选择合适的缩放比例即可(比如 200%)。

重启后 xrandr 的设置会失效,我们可以设置个启动自动执行的脚本,比如 start-service.sh :

# start-service.sh
#!/bin/bash
xrandr --output DP-4 --scale 1.25x1.25
exit 0

接着给 start-service.sh 授予执行权限

sudo chmod +x start-service.sh

然后在 Ubuntu 中搜索「sartup Applications」(启动应用程序) ,将脚本添加进去:

至此就能完美的支持 4K 屏显示了。

5. 安装 Python2

Ubuntu20.04 自带了 python3,但是某些第三方工具或者脚本还是用的 python2,因此我们需要自行安装

sudo apt install python

6. 安装 Git

sudo apt install git

7. 安装 Java

sudo apt install openjdk-8-jdk

8. 安装 L2TP

要在网络管理器中添加 l2tp / ipsec 选项,需要安装支持 NetworkManager 1.8及以后版本的 NetworkManager-l2tp VPN 插件。 它支持 L2TP 和 L2TP / ipsec。

要在 Ubuntu 和基于 Ubuntu 的 Linux 发行版上安装 L2TP 模块,请使用以下 PPA。

sudo add-apt-repository ppa:nm-l2tp/network-manager-l2tp
sudo apt update
sudo apt install network-manager-l2tp network-manager-l2tp-gnome

9. 中文输入法

由于搜狗输入法目前还不支持Ubuntu20.04,加之其对高分屏支持不太友好,因此不再折腾选择了 ibus-libpinyin。

# 安装
sudo apt install ibus-libpinyin
sudo apt install ibus-clutter

接着在应用程序中找到「Language Support」(语言支持),更改「Keyboard input method system」(键盘输入法系统)为「IBUS」。重启系统,然后在Settings>Region & Language>Input Sources(设置>区域与语言>输入源)中新增「Chinese(Intelligent Pinyin)」(中文(智能拼音))就可以使用中文输入法了。

二. 打造你的命令行工具(Terminator && ZSH)

1. 安装 Terminnator

如果你用惯了 Mac 平台下的 iTerm2,一定会对它的分屏功能恋恋不忘,然而 Ubuntu 自带的 Terminal 并不好用。好在 Linux 下有各种开源 Terminal,个人比较推荐 Terminator,强大如 iTerm2,一样支持分屏。

# 安装
sudo add-apt-repository ppa:gnome-terminator
sudo apt update
sudo apt install terminator

Terminator 默认的界面比较丑,不过配置灵活,大家可以根据喜好自行调整。

2. 配置 Shell(安装 zsh 和 oh-my-zsh)

搞定了 Terminal,接下来配置 Shell。执行下面的命令:

cat /etc/shells

可以看到 Ubuntu 已经内置了各种 Shell:

/bin/bash
/bin/csh
/bin/dash
/bin/ksh
/bin/sh
/bin/tcsh

市面上常用的 Linux 发行版本通常默认使用的 Shell 都是 bash,但 zsh 要远比 bash 强大的多。

# 安装 zsh
apt install zsh

# 将 zsh 设置为系统默认 shell
sudo chsh -s /bin/zsh

不过 zsh 的配置太复杂,好在有人开发了 oh-my-zsh,可以让我们更方便的配置 zsh。

# 自动安装,如果你没安装 git 需要先安装 git
wget https://github.com/robbyrussell/oh-my-zsh/raw/master/tools/install.sh -O - | sh

# 或者也可以选择手动安装
git clone git://github.com/robbyrussell/oh-my-zsh.git ~/.oh-my-zsh
cp ~/.oh-my-zsh/templates/zshrc.zsh-template ~/.zshrc

重启 Terminal 你就能发现变化。

3. ZSH 配置

zsh 的配置主要集中在 ~/.zshrc 文件里,比如我们可以给常用命令配置别名:

alias cls='clear'
alias ll='ls -l'
alias la='ls -a'
alias vi='vim'
alias grep="grep --color=auto"

或者选择 zsh 的主题

ZSH_THEME="robbyrussell"

oh-my-zsh 内置了很多主题,对应的主题文件存放在 ~/.oh-my-zsh/themes 目录下,你可以根据自己的喜好选择或者编辑主题。

4. ZSH 插件安装

oh-my-zsh 还支持各种插件,存放在 ~/.oh-my-zsh/plugins 目录下。这里推荐几款:

autojump:快速切换目录插件

# 安装
apt install autojump

# 使用
j Document/

zsh-autosuggestions:命令行命令键入时的历史命令建议插件

# 安装
git clone https://github.com/zsh-users/zsh-autosuggestions ${ZSH_CUSTOM:-~/.oh-my-zsh/custom}/plugins/zsh-autosuggestions

zsh-syntax-highlighting:命令行语法高亮插件

# 安装
git clone https://github.com/zsh-users/zsh-syntax-highlighting.git ${ZSH_CUSTOM:-~/.oh-my-zsh/custom}/plugins/zsh-syntax-highlighting

插件安装好后需要在 ~/.zshrc 文件里配置后方可使用,配置如下:

# 打开 ~/.zshrc 文件,找到如下这行配置代码,在后面追加插件名
plugins=(其他插件名 autojump zsh-autosuggestions zsh-syntax-highlighting)

5. 有趣的命令行小玩具

配置好Terminator 和 ZSH 后,我们还可以为命令行添加些有趣的小玩具。

CMatrix(https://github.com/abishekvashok/cmatrix)

终端黑客帝国屏保

# 安装
sudo apt install cmatrix

# 运行(加上 -lba 参数看起来更像电影,加上 -ol 参数起来更像 Win/Mac 的屏保)
cmatrix

效果图:

Steam Locomotive(https://github.com/mtoyoda/sl)

终端小火车动效

# 安装
sudo apt install sl

# 运行
sl

效果图:

Screenfetch(https://github.com/KittyKatt/screenFetch)

The bash Screenshot Information Tool,用于在终端显示系统信息及 ASCII 化的 Linux 发行版图标

# 安装
sudo apt install screenfetch

# 运行
screenfetch

效果图:

三. 软件安装

1. 安装Clash(搭个tizi,你懂的)

第一步:到 https://github.com/Dreamacro/clash/releases 下载最新的 Linux 版 Clash,例如:clash-linux-amd64-v0.19.0.gz。解压后得到一个可执行文件 clash-linux-amd64-v0.19.0:

tar -zxvf clash-linux-amd64-v0.19.0.gz

第二步:使用 mv 命令移动到 /usr/local/bin/clash:

sudo mv clash-linux-amd64-v0.19.0 /usr/local/bin/clash

第三步:终端输入 sudo chmod +x /usr/local/bin/clash 添加执行权限;

sudo chmod +x /usr/local/bin/clash

第四步:终端执行 clash 命令,运行 clash;

# 运行 clash
clash

此时会在 /home/{用户ID}/.config/clash 目录下生成两个文件:config.yaml 和 Country.mmdb;编辑 config.yaml 文件,配置代理服务器信息和规则,部分商家会提供yaml文件,下载后 copy 过来即可;

重启 clash(关闭并重新打开终端,执行 clash 命令)以加载更新后的配置文件;

保持 clash 运行,打开浏览器访问 clash.razord.top 进行策略配置、选择代理线路等等(可能需要根据提示输入IP、端口和口令,具体内容可在 config.yaml 中查看;

继续保持 clash 运行,在系统网络设置中设置手动代理 Settings>Network>Network Proxy>Manual(设置>网络>代理>手动),配置信息参考 config.yaml 或者启动 clash 时终端输出的日志。此时就可以通过 clash 访问网络了。

按照前面的方式配置好后,每次系统启动时都需要打开终端,执行 clash 命令,并且终端不可以关闭,否则整个 clash 进程就结束了。如果不想一直保持终端打开,可使用 nohup clash 命令启动后台运行。或者希望开机自启动 clash,可将 nohup clash 这段命令加入到前面提到的 start-service.sh 脚本的最后

2. 安装Typroa(开源MarkDown编辑器)

# or run:
# sudo apt-key adv --keyserver keyserver.ubuntu.com --recv-keys BA300B7755AFCFAE
wget -qO - https://typora.io/linux/public-key.asc | sudo apt-key add -

# add Typora's repository
sudo add-apt-repository 'deb https://typora.io/linux ./'
sudo apt update

# install typora
sudo apt install typora

3. JetBrains 全家桶

安装 JetBrains 的 ToolBox App 后可以无脑一键安装旗下各种 IDE,包括 Android Studio。

4. 其它应用程序安装

对于官网已经提供了 Ubuntu 版本 .deb 安装文件的,可在官网下载 .deb 安装文件后,执行下面的命令安装:

# 安装
sudo apt install ./<file>.deb

如果你是较早的 Linux 发行版本,需要使用下面的命令安装(下同):

sudo dpkg -i <file>.deb
sudo apt-get install -f # Install dependencies

应用 下载地址
Chrome https://www.google.com/chrome
VS Code https://code.visualstudio.com
ZOOM https://zoom.us/download#client_4meeting
WPS https://www.wps.cn/product/wpslinux
网易云音乐 https://music.163.com/#/download
百度网盘 百度网盘…? 这垃圾玩意儿你装它干啥!!!

注:部分应用程序并不受 Scale 缩放系数的控制,因此即使在 Settings>Displays(设置>显示)中将 Scale 设置为了 200% 后,UI 元素在高分屏下依旧显示过小。比如:ZOOM、网易云音乐等,为了解决这一问题可使用下面的命令来启动,即可正常显示。

# 启动zoom,缩放倍数可根据需要自行调整
QT_SCALE_FACTOR=2 zoom

# 启动网易云音乐
QT_SCALE_FACTOR=2 netease-cloud-music

5. 使用 Deepin-Wine 安装 QQ/TIM/微信/Office/…

对于官网未提供了 Ubuntu 版本 .deb 安装文件,但 deepin 中有的应用程序,可以使用 Deepin-Wine 来安装。

wine 是一种在 Linux 平台实现了部分 Windows 系统 API 的技术,可以让用户在 Linux 平台无缝使用 Windows 平台的应用程序。

deepin-wine 是国内的深度社区在 deepin linux 上经过改造的 wine 程序,并且社区在 deepin-wine 之上移植了很多的 Windows 软件,比如微信、QQ、TIM等。

github 上有人开发了一个项目 deepin-wine-ubuntu,将 deepin-wine 及其之上适配好的各种 deb 软件包迁移到了 Ubuntu 上。要安装微信、QQ等软件,我们需要先安装 deep-wine-ubuntu。方法如下:

# 首先 clone deepin-wine-ubuntu 源码到本地
git clone git@github.com:wszqkzqk/deepin-wine-ubuntu.git

# 切换到源码目录
cd deepin-wine-ubuntu

# 安装脚本授权
sudo chmod +x install_2.8.22.sh

# 安装 deep-wine-ubuntu
./install_2.8.22.sh

deep-wine-ubuntu 安装完成之后,我们就可以下载深度社区提供的各种 deb 软件,具体安装方同第 4 小节的安装方式:

# 安装
sudo apt install ./<file>.deb

深度社区提供的各种 deb 软件下载地址:

软件 下载地址
QQ https://mirrors.aliyun.com/deepin/pool/non-free/d/deepin.com.qq.im
TIM https://mirrors.aliyun.com/deepin/pool/non-free/d/deepin.com.qq.office
微信 https://mirrors.aliyun.com/deepin/pool/non-free/d/deepin.com.wechat

更多安装方法及软件地址可以参考 https://github.com/wszqkzqk/deepin-wine-ubuntu

如果你的系统语言非中文,通过 deepin-wine 启动的软件中文会出现乱码。你需要将 /opt/deepinwine/tools/run.sh 文件中 WINE_CMD 这一行修改为:

WINE_CMD="LC_ALL=zh_CN.UTF-8 deepin-wine"

6. 安装 rpm 格式的软件

很多软件只提供了 rpm 格式的安装包,并未提供 deb 格式的安装包,比如:xmind。因此我们需要将其转为 deb 安装包在再进行安装。这里我们拿 xmind 来举例,看看如何操作。

比如我们下载了 xmind 安装包 XMind-2020.rpm:

# 添加 Universe 仓库(如果未添加)
sudo add-apt-repository universe

# 更新
sudo apt update

# 安装 Alien
sudo apt install alien

# 将.rpm 包转换为.deb 包(当前目录下会生成一个 deb 安装包,比如:XMind-2020.deb)
sudo alien XMind-2020.rpm

# 安装
sudo dpkg -i XMind-2020.deb

四. 桌面美化

1. 安装 tweek

sudo apt install gnome-tweak-tool

2. 安装插件扩展支持

# 让 gnome 支持插件扩展
sudo apt install gnome-shell-extensions

# chrome 浏览器扩展支持,可以使用浏览器安装插件
sudo apt install chrome-gnome-shell

3. 常用插件清单

插件名 说明
Dash to Dock 自定义 dock
Screenshot Tool 截图插件
Clipboard Indicator 扩展粘贴板,可以看到历史粘贴内容
Coverflow Alt-Tab 修改 Alt-Tab 应用切换效果
Applications Menu 在顶部状态栏添加应用程序入口
OpenWeather 顶部状态栏显示天气数据
Places Status Indicator 顶部状态栏增加文件目录访问入口
Status Title Bar 在顶部状态栏中显示当前窗口的标题
GTK Title Bar 移除非 gtk 应用程序的标题栏
Hide Top Bar 自动隐藏状态栏
Transparent Top Bar 透明状态栏

更多扩展插件大家自行在https://extensions.gnome.org上探索吧。

4. 主题

可在 GNOME-LOOK 上下载各种桌面主题、Shell 主题、图标(icon)主题

安装桌面或者 shell 主题

# 解压下载的主题文件
tar -xvf FileName.tar //解压

# 将解压后的主题文件拷贝到 /usr/share/themes
sudo cp -r FileName /usr/share/themes

安装 icon 主题

# 解压下载的主题文件
tar -xvf FileName.tar //解压

# 将解压后的主题文件拷贝到 /usr/share/icons
sudo cp -r FileName /usr/share/icons

之后打开 Tweeks 选择安装的主题即可

5. 壁纸

推荐几个下载 4K 8K 超高清壁纸的网站:

https://pixabay.com

https://unsplash.com

https://wallpapersite.com

https://wallpapershome.com

最后贴一张美化后的桌面(Applications Theme: SURU++; Icons Theme: Reversal)

我的桌面

五. 使用问题记录

问题一:Windows、Ubuntu 双系统时间不统一

如果你是双系统,安装完 Ubuntu 设置好系统时间后,回到 Windows 会发现时间不统一。为了理解为什么,我们得先了解点基础知识:

  • UTC(Coordinated Universal Time),协调世界时(世界统一时间);

  • GMT(Greenwich Mean Time),格林威治标准时间。

Windows 与类 Unix 系统(Unix/Linux/Mac)看待系统硬件时间的方式是不一样的:

  • Windows 把计算机硬件时间当作本地时间(local time),所以在 Windows 系统中显示的时间跟 BIOS 中显示的时间是一样的。

  • 类 Unix 系统把计算机硬件时间当作 UTC, 所以系统启动后会在该时间的基础上,加上电脑设置的时区数(比中国就加8),因此 Ubuntu 中显示的时间总是比 Windows 中显示的时间快 8 小时。

当你在 Ubuntu 中把系统显示的时间设置正确后,计算机硬件时间就变成了在这个时间上减去 8 小时,所以当你切换成 Windows 系统后慢了8小时,就是这个原因。

解决方案:在 Ubuntu 中把计算机硬件的时间改成系统显示时间,即禁用 Ubuntu 中的 UTC

timedatectl set-local-rtc 1 --adjust-system-clock

问题二:Ubuntu 循环登陆

这个问题是我在 Ubuntu19.10 版本遇到的,20.04 版本中我没做验证,不确定是否有同样的问题。

在解决问题之前,先补充一个关键知识点:显示管理器(Display Manager),它用来提供图形化登陆,向用户显示图形化登陆界面,并处理用户身份验证。Linux 中常见的显示管理器包括 gdm3、kdm、LightDM等:

  • gdm3: gdm3 是 gdm 的继承者,它是 GNOME 的显示管理器;
  • kdm: kdm 是 KDE 的显示管理器;
  • LightDM: LightDM 是一个轻量级的显示管理器,他是显示管理器的规范解决方案。

原因:

实操验证,初步断定是因为设置中开启了自动登陆,触发了 gdm3 的某种 bug 导致的。(Ubuntu19.10 默认使用的是 GNOME 桌面系统, 而 gdm3 是 GNOME 的显示管理器)

解决方案:使用 LightDM 替换 gdm3

第一步:安装 LightDM(由于你现在无法进入图形化桌面,因此需要你在登陆页面使用 ctl + alt + F2 快捷键进入命令行模式,输入账号密码登陆,然后使用下面的命令安装)

sudo apt-get install lightdm

安装完成后,系统会自动弹框要求你选择当前系统中已安装的显示管理器,选择 lightdm。

第二步:重启

sudo reboot

重启完就能正常登陆了。

这时候你会发现登陆界面变了,如果你想切回之前的登陆界面,在进入系统后把自动登陆关闭,然后实现下面的命令重新选择 gdm3 显示管理器即可(需重启生效)

sudo dpkg-reconfigure gdm3

并不是把自动登陆关闭后 gdm3 的 bug 就一定能规避掉,这一点可能只适用于我安装的 Ubuntu19.10;我这里说的原因也不一定适用所有人。但有一点可以肯定的是,如果出现循环登陆的情况,更换显示管理器通常是能解决问题的。

如果你想查看当前系统正在运行的显示管理器,可以使用下面的命令:

cat /etc/X11/default-display-manager

问题三:NVIDIA 驱动修复

Ubuntu 20.04 自带了 nvidia 显卡驱动,但是被我不小心玩坏了。主要表现在:

  1. 前面提到的 xrandr 命令失效,无法实现小数倍缩放;
  2. NVIDIA X Server Settings 客户端打开空白;
  3. 命令行执行 nvidia-settings 命令出错;
  4. Settings>Displays(设置>显示)中无法设置多种分辨率等等。

如果你也和我遇到同样的问题,或者希望手动安装显卡驱动,可以按照下面的方式操作。(需要首先到 NVIDIA 官网下载你设备对应的显卡驱动)

# 先安装一些依赖库
sudo apt install build-essential libglvnd-dev pkg-config

# 停止桌面管理器,进入命令行摸索
sudo telinit 3

# 删除已安装的 nvidia 驱动
sudo apt purge "nvidia*"

# 手动安装显卡驱动
sudo bash NVIDIA-Linux-x86_64-440.82.run

# 重启
sudo reboot

更多显卡驱动的安装方式可参考:https://linuxconfig.org/how-to-install-the-nvidia-drivers-on-ubuntu-20-04-focal-fossa-linux


参考文档:

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