【嵌入式 Linux 实战 1】Ubuntu 环境搭建 + 目录结构详解：嵌入式开发入门第一步

大家好，我是学嵌入式的小杨同学。嵌入式开发离不开 Linux 环境 ------ 无论是驱动开发、交叉编译，还是程序调试，Linux 系统的稳定性和开源特性都使其成为首选。今天就结合资料，先带大家搞定 Ubuntu 系统的环境搭建，再吃透 Linux 的目录结构和路径规则，为后续嵌入式开发打下基础。

一、先搞懂：为什么嵌入式开发首选 Linux？

在开始搭建环境前，先明确 Linux 的核心优势，理解 "为什么嵌入式开发离不开它"：

开源免费：无需付费即可使用全部功能，支持定制化开发（如裁剪内核适配嵌入式硬件）；
多用户多任务：支持同时运行多个程序、多个用户操作，适合嵌入式设备的多任务场景；
完全兼容 POSIX 标准：提供统一的编程接口，编写的程序可轻松移植到其他 POSIX 兼容系统（如 Unix）；
一切皆文件：硬件设备、进程、网络接口等都以文件形式管理，简化嵌入式驱动开发；
轻量级可裁剪：可根据嵌入式硬件资源（如内存、Flash）裁剪系统组件，适配单片机、开发板等资源受限设备。

二、Ubuntu 20.04 环境搭建（重点步骤）

嵌入式开发中，Ubuntu 是最常用的桌面版 Linux 系统，以下是基于 Ubuntu 20.04 的完整搭建流程：

1. 系统镜像下载

下载地址：Ubuntu 20.04 官方镜像
推荐版本：ubuntu-20.04.6-desktop-amd64.iso（64 位桌面版，长期支持 LTS 版本，稳定性强）
下载方式：支持直接下载、BitTorrent 下载，根据网络情况选择即可。

2. 安装方式选择

（1）虚拟机安装（新手首选）

工具：VMware Workstation、VirtualBox 等；
核心步骤：
1. 新建虚拟机，选择 "典型安装"，导入下载的 Ubuntu 镜像；
2. 配置虚拟机内存（建议≥2GB）、硬盘（建议≥20GB）、网络适配器（默认 NAT 模式即可上网）；
3. 启动虚拟机，按照向导完成系统安装（设置用户名、密码、时区等）；
4. 安装完成后，安装 VMware Tools（增强鼠标、文件共享等功能）。

（2）物理机安装（进阶用户）

适合场景：需要更好的性能，或开发板需直接与物理机连接；
注意事项：需提前备份物理机数据，通过 U 盘启动盘安装，分区时建议单独划分/home目录（存储用户数据）。

3. 网络问题排查（嵌入式开发必备）

虚拟机联网是嵌入式开发的基础（如在线安装工具、开发板网络通信），常见问题及解决：

（1）无网络适配器（缺失 VMnet0）

问题现象：虚拟机无网络连接选项，提示 "没有未桥接的主机网络适配器"；
解决步骤：
1. 打开 VMware 的 "虚拟网络编辑器"；
2. 点击 "添加网络"，新建 VMnet0（桥接模式）；
3. 选择桥接至主机的物理网卡（如 WiFi、有线网卡），应用设置后重启虚拟机。

（2）能识别适配器但无法上网

解决步骤：

断开虚拟机网络连接，重新连接；

若仍无效，执行命令重置网络服务： bash

复制代码

sudo service NetworkManager stop  # 停止网络服务
sudo rm /var/lib/NetworkManager/NetworkManager.state  # 删除网络状态文件
sudo service NetworkManager start  # 重启网络服务

（3）网络图标空心（无法桥接）

解决步骤：
1. 打开 "虚拟网络编辑器"，确认桥接的主机网卡正确；
2. 在虚拟机右下角右键点击 "网络适配器"，选择 "设置"，重新指定桥接模式对应的物理网卡；
3. 断开并重新连接网络。

4. 基础配置（更新源 + 必备工具）

安装完成后，需配置系统以适配嵌入式开发：

（1）更换国内源（加速软件安装）

问题：默认国外源下载速度慢，易超时；
操作：
1. 打开 "软件和更新"，选择 "下载自"→"其他站点"；
2. 选择国内镜像源（如阿里云、清华大学源），点击 "选择服务器"；
3. 执行命令更新源列表： bash
  复制代码
```
sudo apt-get update
```

（2）安装必备工具

bash

运行

复制代码

# 安装网络工具（ifconfig等）
sudo apt install net-tools
# 安装编译工具（gcc、make等）
sudo apt install build-essential
# 安装文本编辑器（vim）
sudo apt install vim
# 安装文件压缩工具
sudo apt install unzip zip

三、Linux 核心：目录结构与路径规则

Linux 的目录结构是 "树状结构"，最顶层为根目录（/），所有文件和目录都挂载在根目录下，嵌入式开发必须熟悉关键目录的作用。

1. 核心目录详解（嵌入式开发高频使用）

目录路径	核心作用	嵌入式开发关联
`/`	根目录，所有目录的顶层	所有文件和目录的起点
`/boot`	系统启动文件（Grub 引导器、内核镜像）	嵌入式内核编译后需放入类似目录
`/dev`	设备文件（如串口`/dev/ttyUSB0`、硬盘`/dev/sda`）	开发板通过 USB 转串口连接后，在此目录识别设备
`/home/用户名`	普通用户的主目录	存储嵌入式项目代码、工具链
`/bin`	系统命令（如`ls`、`cd`）	嵌入式交叉编译工具可放入此目录（或`/usr/bin`）
`/etc`	系统配置文件（网络、用户配置）	配置 SSH、网络参数，方便开发板远程连接
`/usr`	应用程序目录（`/usr/bin`存放用户命令，`/usr/lib`存放库文件）	安装交叉编译工具链、开发软件（如 VSCode）
`/mnt`	临时挂载目录	挂载 U 盘、开发板的文件系统（如 NFS 挂载）
`/var`	动态数据目录（日志、临时文件）	查看嵌入式程序运行日志、编译日志

2. 路径规则（嵌入式开发命令行必备）

Linux 路径分为两种，使用场景不同：

（1）绝对路径

定义：以根目录（/）为起点的完整路径，如/home/zcy/project；
优势：无论当前在哪个目录，都能准确访问目标文件 / 目录；
适用场景：编写脚本、编译配置文件时（避免路径错误）。

（2）相对路径

定义：以当前目录为起点的路径，如../project（上一级目录的 project 文件夹）；
常用符号：
- .：表示当前目录；
- ..：表示上一级目录；
- ~：表示用户主目录（等价于/home/用户名）；
优势：路径更简洁，适合日常操作（如切换到当前目录下的子目录）。

四、总结：环境搭建核心要点

新手优先选择 "虚拟机安装 Ubuntu 20.04"，降低入门难度；
网络配置是关键，确保能正常上网（后续安装工具、开发板通信需依赖）；
熟悉核心目录作用，避免后续开发时找不到文件（如设备文件在/dev，项目代码在/home）；
更换国内源 + 安装必备工具，为后续嵌入式开发（如编译、调试）做好准备。

下一篇博客，我会带大家掌握 Linux 嵌入式开发的高频命令（文件操作、用户管理、权限配置等），以及主函数传参的实战用法，敬请关注！