Windows与Ubuntu 20.04双系统安装、GRUB修复与驱动配置

双系统这件事，说简单也简单——插个U盘，下一步下一步，半小时装完；说难也难，十个人装，五个人卡在分区界面不敢点，三个人装完发现Windows进不去了，还有两个人驱动装不起来对着黑屏发呆。我自己前后装过不下二十台机器，从老式MBR笔记本到现在的NVMe+UEFI台式机，踩过的坑基本能凑成一本小册子。这篇就把Windows + Ubuntu 20.04双系统的完整链路拆开讲：从磁盘怎么腾空间、U盘启动盘怎么做、分区界面每一个选项为什么这么选，到装完之后GRUB引导、时间差8小时、NVIDIA显卡驱动、主副屏设置、两个系统互访文件这一整条线。内容面向有一点动手能力但没装过的朋友，也适合装过一两次但总在引导上翻车的人对照复习。

1. 动手之前：双系统方案里最容易翻车的三个决定

1.1 先装Windows再装Ubuntu，这个顺序为什么不能颠倒

只要你打算让GRUB来统一管理启动菜单，安装顺序就只能是先Windows后Ubuntu。原因在于引导程序对磁盘引导记录的写入方式：Ubuntu的GRUB安装时会主动去扫描硬盘上已存在的操作系统，把Windows Boot Manager作为一个菜单项写进自己的配置里；反过来，Windows安装程序完全不认识ext4文件系统，它的引导修复逻辑只会覆盖MBR或ESP里的引导文件，装完Windows之后GRUB直接消失，Ubuntu的入口也就没了。

真要是已经先装了Ubuntu再想加Windows，也不是没救，只是要额外做一步引导重建，成本比顺序装高得多。我一般直接建议重装，除非那台Ubuntu里已经有大量配置好的开发环境舍不得丢。

另外有一点要提醒：如果你习惯用Windows的"系统还原"或者恢复出厂设置，那Ubuntu分区有被清掉的风险。品牌的恢复镜像很多会重写整块磁盘的分区表。真要重置Windows，先确认恢复流程里有没有"仅格式化C盘"这样的选项。

1.2 磁盘空间的规划：压缩卷、未分配空间和Ext4之间的关系

Ubuntu 20.04的桌面版装完加常用软件，60GB根分区是比较舒服的；如果你后面要装ROS Noetic + Gazebo + CUDA这一套，那就奔着100GB去。现在SSD普遍512GB起步，从Windows那边切150GB出来给Ubuntu并不算过分。

腾空间走Windows自带的磁盘管理最稳妥：Win + X→ 磁盘管理 → 右键C盘 → 压缩卷。但这里有个很多人第一次都会懵的点——你想压缩150GB，系统却只让你压30GB。

这不是玄学，是NTFS的物理布局问题。不可移动的文件（页面文件pagefile.sys、休眠文件hiberfil.sys、主文件表MFT的保留区、卷影副本）如果正好卡在磁盘中后段，压缩操作就没法越过它们把空间释放出来。

我的处理顺序是这样的：

1. 先关休眠，管理员权限运行powercfg -h off，休眠文件直接清零。
2. 系统属性里关掉系统保护（还原点），释放卷影副本占用的空间。
3. 虚拟内存改成"无分页文件"或者把页面文件挪到别的盘，压缩完再改回来。
4. 用Windows自带的碎片整理做一次优化。
5. 还不行就上DiskGenius这类工具做无损分区调整，它的移动能力比磁盘管理强，但操作前一定要备份重要数据，分区调整属于有风险的操作。

压缩完之后，你在磁盘管理里会看到一块黑色的"未分配"区域。这块区域在Windows里是看不见摸不着的，但Ubuntu安装器的分区界面会把它识别成"空闲"（free space），也就是你可以直接拿来建ext4分区的地方。

注意：别在Windows里把这块未分配空间格式化成新分区，一旦格式化成NTFS，Ubuntu安装器会把它当成一个已有分区来处理，手工分区的自由度就没了。留着不分配，交给Ubuntu安装器。

1.3 启动盘制作与固件设置：UEFI、GPT、Secure Boot三件套

Ubuntu 20.04的ISO去官网或者国内镜像站下载都行，ubuntu-20.04.x-desktop-amd64.iso，注意别下成Server版，Server版没有图形安装界面，对新手不友好。

写盘工具我用Rufus，参数这样配：

如果Rufus弹窗问你是用"ISO镜像模式"还是"DD镜像模式"，选ISO模式。DD模式写出来的U盘在某些主板上识别不到。

写完盘进BIOS（开机狂按F2、Del、F10或者Esc，各家不一样），确认三件事：Boot Mode是UEFI、Secure Boot可以先开着（Ubuntu 20.04支持安全启动）、快速启动（Fast Boot）建议关掉。Fast Boot开着的时候，USB设备有时候在开机阶段根本没被枚举到，插着U盘也进不去启动菜单。

启动顺序里把USB设备提到最前面，保存重启。如果屏幕出现黑底白字的GRUB菜单，或者直接进了Ubuntu的图形安装向导，说明盘做对了。

2. 从U盘启动到分区界面：Ubuntu 20.04安装过程中的关键抉择

2.1 先用试用模式跑一遍，确认硬件兼容性

GRUB菜单第一项是"Ubuntu"，第二项是"Ubuntu (safe graphics)"，后面还有"Try Ubuntu without installing"。我的习惯永远是先进试用模式（Try Ubuntu），不着急点安装。

试用模式的意义在于：它加载的是和最终系统完全一样的内核和驱动栈，你能提前知道这块硬件在Ubuntu下的真实状态。进桌面之后重点看几个东西——无线网卡能不能扫描到热点、触控板灵不灵、屏幕分辨率对不对、外接显示器有没有识别、扬声器有没有声音。这些如果试用模式里就不正常，装完也是不正常的，不如先知道问题在哪。

尤其笔记本用户，如果试用模式进桌面直接黑屏或者花屏，八成是NVIDIA独显和开源nouveau驱动打架。这时候退出重进，在GRUB菜单上按e编辑启动参数，在linux那一行末尾加上nomodeset，Ctrl+X启动，能正常进桌面之后再装系统、再装闭源驱动。

试用模式里还有个实用的检查：打开终端敲ls /sys/firmware/efi，如果目录存在，说明当前是UEFI模式启动的；如果不报错但目录不存在，那就是Legacy模式，这时候装出来的系统引导方式会和Windows不一致，后面必然要处理。发现是Legacy，回BIOS重新确认启动项。

确认没问题，桌面上双击"Install Ubuntu 20.04 LTS"开始。

2.2 "其他选项"手工分区：/、/home、swap、ESP该怎么分

安装类型这一页有五个选项，很多人在这里就懵了。直接说结论：选最后一个"其他选项"（Something else），手工分区。

前面那些"清除整个磁盘"是不能碰的，"与Windows共存"虽然方便但它自动分配的空间往往很随意，根分区给个20GB，装两个大软件就满了。

进入分区界面之后，你会看到磁盘列表。这时候要能认出哪个是Windows的EFI分区——特征很明显：FAT32格式，大小100MB到300MB之间，通常在磁盘的最前面。

我的分区方案长这样（假设从Windows那边腾出了150GB未分配空间，机器16GB内存）：

具体操作：选中那块free space，点左下角"+"号，依次按上面的表格创建。EFI分区那一步要注意，选中Windows原有的那个FAT32分区，点"更改"，把"用于"设成EFI系统分区，挂载点填/boot/efi，格式化的勾不要打。

提示：Windows的ESP一般只有100MB。Ubuntu的内核文件放在根分区的/boot下，不占ESP，所以100MB通常够用。但如果你的ESP里已经堆了好几个系统的引导文件，快满了，可以在Ubuntu下用sudo du -sh /boot/efi/*看一眼，把旧的EFI/ubuntu目录清理掉再重装。

swap给多大有个讲究。16GB内存的机器，如果不需要休眠（suspend to disk），给8GB也够用；如果要用休眠功能，swap必须大于等于物理内存。现在SSD便宜，我一般直接给等大，省心。也可以不建swap分区，改用swapfile，但分区方式对新手更直观。

根分区不要给太小。Ubuntu 20.04默认装完大概占8到10GB，但后面的/var、/usr会随着软件不断增长，ROS全套装下去就是十几个GB。70GB是保守值，预算够就给100GB。

/home单独分区的价值在于重装。以后你想换Ubuntu 22.04或者24.04，只要重装时把/home指向同一个分区、不勾格式化，所有个人文件、配置文件都还在。至于swap，现在很多教程建议用swapfile代替，两种都行，分区方案对虚拟机迁移更友好。

2.3 引导器安装位置选错，Windows直接失联

分区页面最下面有一行"安装启动引导器的设备"（Device for boot loader installation），默认可能是/dev/nvme0n1这样的整块磁盘，也可能是某个分区。这里必须选整块磁盘，比如/dev/nvme0n1、/dev/sda，不要选成/dev/nvme0n1p1。

为什么？UEFI模式下，GRUB的grubx64.efi文件会写到ESP分区的EFI/ubuntu/目录里，同时往主板NVRAM里注册一条启动项。选整块磁盘时，安装器会自己去找ESP；选分区的话，理论上结果一样，但某些版本安装器在识别时分不清你指的是不是ESP，容易写错位置，导致重启后BIOS里找不到Ubuntu启动项，同时Windows启动项也被覆盖得不完整。

还有更狠的一种情况：引导器被写到了U盘上。这种情况重启拔掉U盘之后，两个系统都进不去，BIOS里只剩一个"ubuntu"但指向的是不存在的设备。判断方法很简单，重启后BIOS启动菜单里如果有多个"ubuntu"条目，而其中一个在你插U盘时才出现，那就是写错地方了。重装一次最省事。

确认引导设备之后还有个弹窗，列出即将执行的操作——"格式化分区X为ext4"、"格式化分区Y为swap"等等。这一步务必逐行读完，确认里面没有出现Windows的C盘和那个100MB的ESP的格式化操作。这是最后一道闸门，看清楚了再点"现在安装"。

后面就是选时区（上海）、建用户、设密码。密码建议设复杂一点，Ubuntu默认不允许root直接登录，sudo密码就是你的用户密码，别设成123456然后连SSH上去。

整个安装过程大概15到30分钟，取决于U盘速度和SSD速度。装完提示重启，拔掉U盘，按回车。

3. 装完重启才算真正开始：GRUB、时间与引导修复

3.1 GRUB菜单瘦身与默认启动项设定

重启之后你会看到一个紫黑色的GRUB菜单，里面除了Ubuntu，还有Windows Boot Manager，以及一堆"Memory test"之类的选项。默认第一个是Ubuntu，5秒后自动进。

大多数人日常用Windows更多，每次开机都要手动按方向键选，很烦。改默认启动项就是改/etc/default/grub这一个文件。

先看一下菜单里Windows排第几。GRUB的编号从0开始，且子菜单也算一层，所以更稳的做法是用菜单项的名字来指定。Ubuntu下运行：

sudo grep menuentry /boot/grub/grub.cfg | head -20

找到Windows那一行的名字，比如'Windows Boot Manager (on /dev/nvme0n1p1)'。然后编辑：

sudo nano /etc/default/grub

改这几个参数：

GRUB_DEFAULT="Windows Boot Manager (on /dev/nvme0n1p1)" GRUB_TIMEOUT=10 GRUB_TIMEOUT_STYLE=menu

GRUB_TIMEOUT_STYLE=menu很重要，Ubuntu默认是hidden，意思是开机不显示菜单，要按Shift才会出来。你设了默认项却看不到菜单，会以为没生效。改成menu之后菜单一直显示。

保存之后必须执行：

sudo update-grub

这一步会重新生成/boot/grub/grub.cfg，同时调用os-prober扫描其他系统。执行过程中如果输出里能看到Found Windows Boot Manager on /dev/nvme0n1p1，说明识别成功。

想让GRUB记住你上次选的系统，可以改用GRUB_DEFAULT=saved，再加一行GRUB_SAVEDEFAULT=true。不过这种模式在双系统里容易让人产生"我明明设了默认项为什么每次不一样"的困惑，我一般不用。

3.2 双系统时间差8小时的根因与两种修法

装完双系统，最经典的病症来了：从Ubuntu重启进Windows，系统时间晚了8小时（或者反过来快8小时）。而你在任何一个系统里手动校准，重启回到另一个系统又错了。

根因是两者对硬件时钟（RTC）的理解不一样。Windows默认把RTC当成"本地时间"来读写，Ubuntu则遵循Unix传统，把RTC当成UTC来读写，两者相差的正好是时区偏移量。北京时间是UTC+8，所以差了8小时。

两种修法，我更推荐改Windows，因为它符合Linux的习惯，而且以后你连SSH或者跑服务器的时候不会因为时区问题困惑。

方法一：改Ubuntu，让RTC存本地时间

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

执行完用timedatectl确认输出里有RTC in local TZ: yes。这个方法改的是Ubuntu的systemd配置，效果立竿见影。缺点是timedatectl会提示不推荐这么做，因为夏令时切换的时候会出问题。国内没有夏令时，实际影响不大。

方法二：改Windows，让RTC存UTC（推荐）

在Windows里以管理员身份打开命令提示符：

reg add "HKLM\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\TimeZoneInformation" /v RealTimeIsUniversal /t REG_DWORD /d 1 /f

然后进Windows设置里把时间同步一次，重启验证。之后Ubuntu和Windows两边都能保持正确。

如果两个系统现在都不对，先按方法二在Windows里改注册表，重启进Ubuntu，执行sudo hwclock --systohc --utc把硬件时钟按UTC写一遍，再重启，两边就一致了。

3.3 从一个系统救援另一个系统的引导：两条完整链路

这部分是热词里问得最多的，也是真正决定你会不会在关键时刻抓瞎的技能。分两个方向说。

场景A：Windows进不去，GRUB里没有Windows项

先别慌。开机狂按F12（或者F11、Esc，看主板），BIOS的临时启动菜单里一般还有"Windows Boot Manager"这一项，直接选它能进Windows。如果连这个都没有，说明ESP里的Windows引导文件坏了或丢了。

挂载ESP看一眼：

sudo mkdir -p /mnt/esp sudo mount /dev/nvme0n1p1 /mnt/esp ls /mnt/esp/EFI/

正常应该看到Microsoft、Boot、ubuntu三个目录。如果Microsoft目录在，但GRUB菜单里就是没有Windows项，那就是os-prober没扫到。手动触发：

sudo os-prober

扫不到的原因常见有两个：一是Windows分区是BitLocker加密的，Linux根本读不了内容；二是一些Windows更新后，WinRE（恢复分区）的布局变了，os-prober识别出错。这种情况下可以在/etc/grub.d/40_custom里手写一条菜单项，指向/boot/efi/EFI/Microsoft/Boot/bootmgfw.efi，然后sudo update-grub。

如果Microsoft目录都消失了，那就得用Windows安装U盘修：

1. 从Windows安装盘启动，到安装界面时按Shift + F10调出命令行。
2. diskpart→list disk→select disk 0→list partition，找到那个100MB的ESP分区。
3. select partition 1→assign letter=S，给ESP分配一个盘符。
4. 退出diskpart，执行bcdboot C:\Windows /s S: /f UEFI。

这条命令会把Windows的引导文件重新写入ESP并注册启动项。做完重启，BIOS菜单里的Windows Boot Manager就回来了。

场景B：Ubuntu进不去，GRUB被Windows覆盖了

Windows的大版本更新（比如某些功能更新）有时候会重写ESP，把EFI/ubuntu目录干掉或者覆盖GRUB的启动项。现象是开机直接进Windows，BIOS里也找不到ubuntu。

修复工具是Ubuntu的Live USB。插上安装盘，进"Try Ubuntu"，打开终端，先找到自己的根分区：

sudo fdisk -l

假设根分区是/dev/nvme0n1p5，ESP是/dev/nvme0n1p1，执行：

sudo mount /dev/nvme0n1p5 /mnt sudo mount /dev/nvme0n1p1 /mnt/boot/efi for i in /dev /dev/pts /proc /sys /run; do sudo mount -B $i /mnt$i; done sudo chroot /mnt

进入chroot环境后，你实际上就是在操作硬盘上那个坏掉的系统：

grub-install --target=x86_64-efi --efi-directory=/boot/efi --bootloader-id=ubuntu update-grub exit

grub-install把GRUB的EFI文件重新写进ESP，update-grub重新生成菜单。退出chroot，卸载挂载点，重启：

sudo umount -R /mnt sudo reboot

这里有个新手最容易踩的坑：for i in /dev /dev/pts /proc /sys /run这一串bind mount不能省。chroot之后如果没有这些挂载，grub-install可能报错，或者update-grub根本扫描不到任何分区。我见过有人跳过这一步，结果grub-install提示成功，重启还是进不去，白折腾一晚上。

如果ESP也被格式化了，需要先在Live环境里重新给ESP建文件系统：

sudo mkfs.vfat -F 32 /dev/nvme0n1p1

然后再走上面chroot那套流程。注意这一步之后Windows的引导文件也没了，修完Ubuntu还得顺手用bcdboot把Windows也补回来，两条链路都得走一遍。

4. NVIDIA驱动、主副屏与外设：桌面能用的最后一公里

4.1 显卡驱动：apt install nvidia-driver-535的完整流程

Ubuntu 20.04用开源nouveau驱动，日常办公和写代码都够，但一旦涉及CUDA、深度学习、Blender渲染、3D游戏，就必须上NVIDIA官方驱动。

最省心的方式是让系统自己推荐：

ubuntu-drivers devices

输出里会列出可用的驱动版本，带recommended的那个就是最匹配的。Ubuntu 20.04这个时间点上，nvidia-driver-535是比较稳的长期版本，性能和新卡兼容性都比470系列好。

想让它自动装：

sudo ubuntu-drivers autoinstall

想指定版本：

sudo apt update sudo apt install nvidia-driver-535

装之前有几个准备工作：先确保build-essential、dkms、对应内核版本的linux-headers都装了，因为驱动要通过DKMS编译内核模块。命令：

sudo apt install build-essential dkms linux-headers-$(uname -r)

apt装驱动的好处是它会自动处理nouveau的屏蔽，在/etc/modprobe.d/下生成nvidia-graphics-drivers.conf之类的文件把nouveau列入黑名单，不需要你手动改。手动跑.run安装包才需要自己写blacklist配置，还容易和系统包管理器冲突，我一般不建议。

装完必须重启，重启后验证：

nvidia-smi

能打出显卡型号、驱动版本、显存占用、CUDA版本，说明驱动工作正常。如果提示"command not found"，先确认nvidia-driver-535真的装上去了（dpkg -l | grep nvidia），再看dmesg | grep -i nvidia有没有报错。

注意：装完驱动重启，如果卡在登录界面黑屏、花屏，或者切换不到图形界面，先切到tty（Ctrl + Alt + F3）登录，检查是不是Secure Boot的问题。装了DKMS模块但没签名，Secure Boot会拒绝加载，图形界面起不来。解决方式见下一节。

4.2 Secure Boot开启时的DKMS签名与黑屏排查

Ubuntu 20.04支持安全启动，安装系统本身不会有问题，因为Canonical的shim和GRUB都是签过名的。但NVIDIA驱动属于第三方内核模块，DKMS编译出来之后需要一个机器所有者密钥（MOK）来签名，Secure Boot才允许加载。

用apt装驱动的时候，安装脚本会弹出MOK注册提示，让你设一个一次性密码（8到16位，字母数字都行，虽然提示说要有特殊字符，实际可以随便设）。设置完之后重启，屏幕上会出现蓝底的MOK Manager界面：

1. 选Enroll MOK。
2. 选Continue。
3. 选Yes。
4. 输入刚才设的密码。
5. 选Reboot。

这套流程走完，驱动模块就被信任了。如果手快按过了，或者当时没设密码，驱动会加载失败。补的方法是在Ubuntu里重新触发：

sudo dpkg-reconfigure nvidia-dkms-535

再重启走一遍MOK流程。

如果你不打算用BitLocker、也不装任何需要安全启动验证的系统，最直接的办法是进BIOS把Secure Boot关掉，省掉这一整套流程。代价是Windows 11对安全启动有要求，有些机器关了之后Windows会提示不符合要求，看你自己权衡。

笔记本用户还要额外注意双显卡。带Intel核显+NVIDIA独显的机器装完驱动后，通常会用prime-select来切换：

prime-select query # 看当前用哪块 sudo prime-select nvidia # 切到独显 sudo prime-select on-demand # 混合模式

切完要重新登录才生效。如果用on-demand模式，跑程序时加__NV_PRIME_RENDER_OFFLOAD=1 __GLX_VENDOR_LIBRARY_NAME=nvidia前缀，才能强制走独显。

还有一个经典问题：外接显示器接在独显的接口上（很多游戏本HDMI口直连NVIDIA），如果系统当前用的是核显模式，外接屏就没信号。这时候切成nvidia或on-demand模式就好了。

4.3 主副屏设置、分辨率异常与高分屏缩放

双屏办公是刚需，Ubuntu 20.04的GNOME桌面在"设置 → 显示"里能直接拖拽排列显示器，也能设主副屏。但有时候界面里只有一块屏，或者分辨率选项不全，那就得回到命令行。

先看系统识别到了哪些输出接口：

xrandr

输出里带connected的那几个才是真实接上的显示器，比如笔记本内屏是eDP-1，外接是HDMI-1或者DP-1。带disconnected的忽略。

设置HDMI为主屏、放在内屏右侧：

xrandr --output HDMI-1 --primary --mode 1920x1080 --right-of eDP-1

如果分辨率选项里没有你显示器的最佳分辨率，比如2K屏只有1024x768可选，那多半是EDID读取异常，或者是线材问题（HDMI 1.4的线跑不满2K 60Hz）。可以先试着手动加模式：

cvt 2560 1440 60

它会输出一段Modeline，复制出来：

xrandr --newmode "2560x1440_60" 312.25 2560 2752 3024 3488 1440 1443 1448 1493 -hsync +vsync xrandr --addmode HDMI-1 "2560x1440_60" xrandr --output HDMI-1 --mode "2560x1440_60"

这套操作是临时的，重启就没了。要持久化，得写进~/.xprofile或者做成systemd服务。

高分屏（2K、4K）还有缩放问题。GNOME 20.04默认只提供100%和200%两档缩放，4K屏上设100%字太小，200%又太大。可以开实验性的分数缩放：

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

重启后设置里会多出125%、150%、175%这些档位。代价是开启分数缩放之后，有些基于X11的老程序会字体发虚，因为X11的位图缩放本来就不是无损的。写代码用VSCode的话，可以在设置里把window.zoomLevel调一下，比系统缩放更清晰。

登录后桌面的显示器排列（谁在左谁在右、主屏是谁）会被GNOME记在~/.config/monitors.xml里，所以设置一次之后一般不用重复操作。但如果你经常插拔外接屏，每次都要重设，建议写个脚本丢到启动项里。

5. 系统装好之后的开发环境与数据互通

5.1 换源、更新与基础工具的批量装法

新装好的Ubuntu第一件事就是换源。默认的archive.ubuntu.com在国外，apt更新动辄几分钟。

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 sed -i 's/security.ubuntu.com/mirrors.aliyun.com/g' /etc/apt/sources.list sudo apt update sudo apt upgrade -y

阿里云、清华TUNA、中科大这几个源都可以，谁的线路对你快就用谁。换完之后apt update从几十秒变成几秒。

然后是基础工具一把梭：

sudo apt install -y build-essential cmake git curl wget vim htop \ net-tools openssh-server gcc g++ make pkg-config

openssh-server装上之后，你就能从Windows那边用SSH连进来，命令复制粘贴方便很多。Windows 10/11自带OpenSSH客户端，ssh username@ip直接连，ip用ip addr查。

Git的配置别忘：

git config --global user.name "你的名字" git config --global user.email "你的邮箱" git config --global core.editor vim ssh-keygen -t ed25519 -C "你的邮箱"

生成的公钥~/.ssh/id_ed25519.pub贴到代码托管平台上，之后推代码就不用输密码了。

写代码的编辑器，VSCode在Ubuntu上体验很好，官方有.deb包：

sudo apt install ./code_*_amd64.deb

Python环境我强烈建议用Miniconda而不是系统自带的Python。Ubuntu 20.04自带的Python 3.8是系统的命脉，apt、GNOME都依赖它，往里乱装包迟早把系统搞坏。Miniconda装完，自己的项目环境全在conda里，互不干扰：

bash Miniconda3-latest-Linux-x86_64.sh # 一路回车，最后yes让conda初始化进.bashrc conda config --set auto_activate_base false

5.2 ROS Noetic、Docker、conda的安装节奏

Ubuntu 20.04是ROS Noetic的官方对应版本，这也是很多人选20.04而不是更新的24.04的原因——Noetic是ROS 1的最后一个长期版本，一大堆机器人和SLAM的项目（ORB-SLAM3这类）都是基于它做的。

装ROS Noetic：

sudo sh -c 'echo "deb http://packages.ros.org/ros/ubuntu focal main" > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list' sudo apt install curl curl -s https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/ros.asc | sudo apt-key add - sudo apt update sudo apt install -y ros-noetic-desktop-full echo "source /opt/ros/noetic/setup.bash" >> ~/.bashrc source ~/.bashrc

desktop-full包含RViz、Gazebo、导航栈，装完大概5到8GB。之后还要初始化rosdep：

sudo apt install -y python3-rosdep python3-rosinstall python3-rosinstall-generator \ python3-wstool build-essential sudo rosdep init rosdep update

rosdep update这一步在网络条件不好的时候会反复超时，多试几次，或者换个时段跑。国内有不少镜像方案，可以按需折腾。

Docker的装法，追求省事直接apt：

sudo apt install -y docker.io sudo systemctl enable --now docker sudo usermod -aG docker $USER

最后一行是把当前用户加进docker组，免得每条命令都敲sudo。加完要重新登录（或者newgrp docker）才生效。验证：

docker run hello-world

装Docker的时候会顺带拉一堆依赖，磁盘占用不小，小容量分区要注意。另外Docker默认把镜像存在/var/lib/docker，如果根分区紧张，可以改到/home下的大分区，在/etc/docker/daemon.json里配>sudo blkid | grep ntfs

拿到UUID之后，建挂载点、写入fstab实现开机自动挂载：

sudo mkdir -p /mnt/windows sudo nano /etc/fstab

加一行：

UUID=1234ABCD5678EFGH /mnt/windows ntfs-3g defaults,uid=1000,gid=1000,umask=022,nofail 0 0

uid和gid填你自己的（id -u查），这样挂载后普通用户能读写。umask=022让权限是755，文件所有者可写。nofail很关键——万一哪天这个分区被删了或者UUID变了，没有nofail的话系统会卡在启动的紧急模式里。

然后是那个几乎人人都会踩的坑：挂载报错。

The disk contains an unclean file system (0, 0). Metadata kept in Windows cache, refused to mount.

原因就是Windows的快速启动。开了快速启动的Windows，关机时其实是"混合休眠"，NTFS分区里会留一个休眠映像，文件系统处于"脏"状态。Linux为了防止数据损坏，拒绝以读写方式挂载，只能只读。

解决方式是在Windows里彻底关掉快速启动：控制面板 → 电源选项 → 选择电源按钮的功能 → 更改当前不可用的设置 → 取消勾选"启用快速启动"，保存。然后从Windows里真正关机（不是重启，重启不走快速启动）。

如果一时半会改不了，Linux这边可以强制清理脏标志：

sudo ntfsfix /dev/nvme0n1p3

ntfsfix只做最小化的修复，清掉日志和脏标志，让分区能挂载。它不是chkdsk的替代品，别指望它修真实的文件系统错误。真有问题还是回Windows跑chkdsk /f。

提示：如果你打算在Ubuntu里写Windows分区的文件，最安全的做法是让Windows那边真的关机而不是休眠。同时建议在Ubuntu挂载时加noatime选项，减少不必要的写入，对移动硬盘和SSD都友好。

还有BitLocker的问题。现在的笔记本很多默认开着"设备加密"，也就是BitLocker。装Ubuntu之后，Windows可能因为检测到启动配置变化而进入恢复模式，要求输入48位恢复密钥。密钥在你微软账户的"设备"页面里能找到。为了避免麻烦，装双系统之前先在Windows里查一下加密状态：

manage-bde -status

如果显示"保护已开启"，要么把恢复密钥备份好，要么干脆先关掉加密（manage-bde -off C:，解密过程可能要一两个小时），装完再考虑开不开。

最后补一个实际使用中的经验：不要把Windows的分区直接当成日常工作的存放地点。跨系统的文件写入性能不如原生分区，而且一旦哪个系统崩了需要重装，数据纠缠在一起处理起来很麻烦。我自己的习惯是另接一块移动SSD，格式化成exFAT——Windows、Ubuntu、macOS都能读写，作为两个系统之间的中转站和数据备份盘，省心得多。启用nofail挂载选项，插上就自动出现，拔下来不影响开机，这套配置用了两年多，没出过一次问题。