从零到一：在 Linux 虚拟机上搭建环境并查看波形

在日常芯片验证和嵌入式开发中，很多同学只是在工作环境下跑过仿真，有的时候一些idea想下班了再电脑上试一下却苦于没有环境，没法尝试，本文将从零开始，讲解如何在 VirtualBox 虚拟机上安装 Linux，并搭建查看波形所需的环境。

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一、准备工作

1. 下载虚拟机软件

• 推荐使用 VirtualBox。
• 安装完成后，可以创建虚拟机。

2. 下载 Linux 系统镜像

• 推荐 Ubuntu Desktop 或 Ubuntu Server 最新版本。

• 注意区分 Server 与 Desktop：

  • Server 默认没有图形界面，节省资源。
  • Desktop 自带图形界面，适合直接操作波形查看软件。

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二、创建虚拟机

1. 打开 VirtualBox，点击 新建。

2. 设置名称（如 UbuntuWaveform）。

3. 类型选择 Linux，版本选择 Ubuntu (64-bit)。

4. 分配内存（建议 4GB 及以上）。

5. 创建虚拟硬盘（建议 20GB 以上，VDI 格式，动态分配）。

6. 选择刚下载的 Ubuntu ISO 镜像进行安装。

7. 设置 用户名与密码：

   • 注意密码格式必须符合 Ubuntu 要求（包含字母+数字，长度 ≥ 6）。
   • 记下用户名和密码，这将在后续操作中用到。

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三、安装 Linux 系统

1. 进入安装界面

• 启动虚拟机后选择安装 Ubuntu。
• 按照提示选择语言、键盘布局、时区等。

2. 分区与安装

• 一般选择 默认分区即可。
• 安装过程可能需要联网下载更新包。

3. 安装完成

• 安装完成后重启虚拟机，进入系统。

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四、初始登录与基本配置

1. 登录

• 使用你在安装时创建的用户名和密码登录。

2. 更新系统

打开终端执行：

sudo apt update
sudo apt upgrade -y

这里需要输入安装时设置的密码。

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五、安装图形界面（如果是 Server 版）

Server 版默认没有图形界面，如果需要查看波形工具（如 GTKWave），需要安装桌面环境。

1. 安装 Xorg + XFCE

sudo apt install xorg xfce4 xfce4-goodies -y

2. 安装 VNC（可选，远程操作）

sudo apt install tightvncserver -y
tightvncserver :1

• 设置 VNC 密码
• 通过 VNC 客户端连接（如果在本地使用可以忽略）

3. 使用 startx 启动桌面

startx

注意，如果出现 Oh no! Something has gone wrong，通常是权限问题或配置不完整，确保你使用普通用户，而不是 root 直接启动。

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六、安装波形查看工具 GTKWave

GTKWave 是开源波形查看软件，适用于 .vcd、.fst 等文件。

sudo apt install gtkwave -y

使用方法

gtkwave your_waveform.vcd

• 打开波形文件即可查看。
• 可以通过滚轮放大缩小，通过拖拽调整时间轴。

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七、常见问题及解决

问题	解决方法
startx 报错	确保使用普通用户启动，不用 root；检查 XFCE 安装完整性
无法滚动波形	GTKWave 支持鼠标滚轮和快捷键，可尝试 Shift + 滚轮 或更新 GTKWave 版本
sudo 权限	创建普通用户时选择添加到 sudo 组，或通过 root 执行 usermod -aG sudo username
忘记密码	虚拟机可以进入恢复模式重置密码

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八、总结

1. 虚拟机选择：VirtualBox + Ubuntu Server/Desktop。

2. 系统安装：创建用户，设置密码，完成基础安装。

3. 更新系统：sudo apt update && sudo apt upgrade。

4. 图形环境：Server 版需安装 Xorg + XFCE。

5. 波形查看：安装 GTKWave。

6. 注意事项：

   • 不要用 root 启动桌面。
   • 虚拟机分配足够资源。
   • 密码格式符合要求。

通过以上步骤，即可从零搭建 Linux 环境并在本地查看波形文件，非常适合芯片验证和 FPGA 开发新手