これからのPCは
Linux(ubuntu)で行こう
ーーーー目次ーーーー
３．Windowsのwslでubuntuをインストールする方法
１０．zipファイル、tarファイル、tar.gzファイル、tar.xzファイルの展開方法
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2019年12月4日、久しぶりに新しいCPUを買いました！ 昔はアンチIntelだった私が選ぶのはもちろん
「AMDの第３世代Ryzen！」
です。この１０年ほどは、処理速度も消費電力もコストパフォーマンスも、インテルに大差をつけられて
おり、AMDを選ぶ理由が全くなかったのが、今年発売したZen2アーキテクチャを採用した第３世代
Ryzen（Ryzen3000シリーズ）で一気に逆転してしまいました。
更に、CPUの性能だけでなく、第３世代Ryzenは、DDR4-3200の高速なメモリにも対応し、おかげで
高速メモリの価格も大幅に安くなりました。実は、今回、システムを新しくしたのは「メモリが史上最安」
になったことと、「５％ポイント還元」によるところが大きいです。ちなみにハード構成は、次の通り。
CPU：Ryzen 5 3600
（7nmプロセス、６コア１２スレッド、3.6GHz（ブーストで4.2GHz）、キャッシュ384KB＋3MB＋32MB）
マザーボード：GIGABYTE B450M S2H
メモリ：CFD W4U3200CX1-16G（DDR4-3200 16GB x 2、CL16-18-18）
グラフィック：AMD HD7750（家で余っていたグラボ）
HDD：WD 1TB（家で余っていたHDD）
ケース：なんと木製の自作ケース。電源は余っていた中国製の400W。
で、新しいシステムは買ったものの、「Windows7はサポートが切れるし、Windows10マシンが２台
あっても新しいことはできないなぁ。いっその事、Linuxインストールしてみようか！」という思い付き
で、久しぶりにLinuxをインストールしてみました。
ところがどっこい、Linuxが進んでいる！ メジャーではないアプリのインストールには苦労しますが、
Windowsを使う必要がないぐらいになってます。ポイントは次の通り。
・Windowsエミュレータのwineで、Windowsの64bitソフトでもインストールして動く！
インストーラが使える。デスクトップにアイコンもできる。動作速度もほぼ同じ。
但し、ゲームのように専用ドライバが必要なものは動きませんし、フォントが使えない
ことがあったり、ソフトの一部機能が使えない場合があります。
・GUIもWindowsと同等に扱える。ドラッグアンドドロップもできる。
・フリーの定番ソフトは、Linux版も公開されている。
また、自作ソフトをLinuxのgccでコンパイル（最適化オプションＯＮ時）したら、Visual
Studio2017と比べ1.2ー1.5倍程度高速に処理できたことから、他のソフトもLinux版
の方が性能が高いと思われる。
よって、私が作ったYIMG64等のソフトも使えるし、Registax5.1（Registax6はなぜかファイル
選択できない！）、Astrometrica、Arduino、anaconda等、普段使っている95%以上の作業は、
Linuxで出来そうです。（現在、様々なソフトを試しているところ。ちなみに、このHPも
ubuntu+wineを使って作成）
更に、マイクロソフトも2016年からwsl（Windows Subsystem for Linux）を提供しており、
Windows10及びWindows11でLinuxを実行することも可能となりました。その手順も下記
に記載しました。
LinuxをWindowsのように使えるようにするまでの手順を記載したいと思います。
今回は、A.I.（Deep Learning）で使うtensorflowの推奨環境という事で、ubuntuを使いました。
ubuntuの最新版は19.10だったのですが、ソフトを色々とインストールしてみると正常に動かな
かったり非対応だったりして困ったので、結局「18.04.3LTS」（2023年にHDDが壊れたので
20.04LTSに変更しました）にしました。LTSとは、Long Term Supportつまり長期サポート版で
５年保証なので、安心して使えます。
手順は次の通り。（あちこちのHPに紹介があるので、それも参考にしてください。）
（１）ubuntu Japanese TeamのUbuntuDesktop日本語Remixから「ubuntu-ja-18.04.3-desktop-amd64.iso」
をダウンロードする。
（２）（１）のISOファイルでライブUSBメモリを作成するか、右クリックしてc:\Windows\System32\isoburn
で開きDVD-Rに書き込む。
（３）新しいマシンに（２）のライブUSBメモリをつなぐか、DVDドライブを接続しDVD-Rから起動する。
（４）「Install Ubuntu」を選択。その後、日本語を選び、キーボードを選択し、それ以降は希望に合わせ
選択し、インストールを行ってください。
（５）インストール終了後、HDDから立ち上がったら、ソフトウェアのアップデートを実行してください。
これを行わないと、Firefoxなど一部ソフトが思った通りに動かないです。
３．Windowsのwslでubuntuをインストールする方法
Windows10及びWindows11では、wsl（Windows Subsystem for Linux）を使うことでWindowsでLinuxの
コマンドを実行することが可能です。私の場合、RISC-Vのgccを実行したり、Linuxのコマンドを使いたい
場合に利用しています。手順は次の通り。
（１）BIOSでCPUの仮想化機能がdisableになっている場合、enableにする必要があります。具体的には、
BIOSのCPU設定で、SVM又はVT-d又はVirtualizationTechnologyと書かれている項目をenableにします。
（２）管理者権限でPowerShellを実行。PowerShellの上で右ボタンを押し、「管理者として実行」を選ぶ。
（３）次のコマンドを実行。
>>dism.exe /online /enable-feature /featurename:Microsoft-Windows-Subsystem-Linux /all /norestart
>>dism.exe /online /enable-feature /featurename:VirtualMachinePlatform /all /norestart
（４）再起動
（５）次のコマンドを実行して、wsl2を有効にし、Ubuntu20.04をインストール。（Linuxのバージョンは各自選択）
>>wsl --set-default-version 2
>>wsl --list --online
>>wsl --update
>>wsl --install -d Ubuntu-20.04
（６）Linuxのshellが立ち上がるので、最初の１回だけusernameとpasswordの入力が必要なので、好きな
値を設定。以降は、アプリケーションに、Ubuntu20.04が追加されているので、それを実行すれば良い。
なお、何もアプリケーションはインストールされていないので、
>>sudo apt update
>>sudo apt install gcc
のように、gccなどを順にインストールして下さい。
（７）WindowsからLinuxのファイルにアクセスする場合は、エクスプローラで「\\wsl$」と入力する。
（８）異常が発生したり、アンインストールしたい場合はPowerShellで次のコマンドをうつ。
>>wsl --unregister Ubuntu-20.04
WineHQは、Lunuxで動作するWindowsエミュレータです。Windowsの32bitアプリだけでなく64bitアプリ
もLinux上で動作します。
エミュレータとは言え、CPUは共通なので、動作速度にほぼ影響はなく、CINEBENCH15でもWindows10
でベンチマークテストを行ったものとほぼ同じ数字が出ています。
インストーラにも対応しています。普通に、C:ProgramFilesにインストールすると、HDDの適当な場所に
インストールされ、デスクトップにアイコンもできます。うーん、すごい．．．
インストール方法は次の通りで、詳細はこちらを参照ください。
>>sudo dpkg --add-architecture i386
>>wget -nc https://dl.winehq.org/wine-builds/winehq.key
>>sudo apt-key add winehq.key
>>sudo apt-add-repository 'deb https://dl.winehq.org/wine-builds/ubuntu/ bionic main'
（注意．Linuxのバージョンによってコマンドが異なるのでこちらを参照）
>>sudo apt update
>>sudo apt install --install-recommends winehq-stable
その後、
>>winecfg
でWineの設定を確認します。ここの、画面ー画面解像度に「１０ポイントのTahomaによる見本です」
が正しく表示されない場合、次の方法でフォントを追加します。
・最初にwinetricksをインストール！
>>sudo apt install -y winetricks
・英字が化ける場合
>>winetricks allfonts
・日本語が化ける場合
>>winetricks
Select the default wineprefixを選んでOK
Install a fontを選んでOK
fakejapanese_ipamonaとipamonaの２つだけを選んでOK
（韓国語フォントが選ばれているのが悪いかもしれないので、チェックを外したほうが安全）
キャンセルを押して終了
後は、
>>wine 実行ファイル.exe
で、プログラムを実行できます。インストーラも同様に実行できます。
デスクトップには最初、名前だけでアイコンは表示されません。しかし、一度クリックして、「信頼して起動」
を選ぶと、ソフトが起動されると共にアイコンが表示されます。
その他、使用上の注意点は次の通り。
・Cドライブは、/home/ユーザー名/.wine/drive_cフォルダに作られています。
・バッチファイルなどコマンドラインで実行したい時は、 >wine cmd を実行。
LinuxとWindowsでファイル共有する場合は、Sambaを使います。ネットには色々書かれていますが、
結局、次の手順で動いたようです。
まず、sambaをインストールします。
>>sudo apt update
>>sudo apt install samba
設定ファイル/etc/samba/smb.confを書き換えます。
>>sudo vi /etc/samba/smb.conf
workgroup = WORKGROUP
interfaces = 127.0.0.0/8 192.xxx.yyy/24
左のアイコンの ファイル を起動し、共有するフォルダーを作成するか、既存のフォルダーで右ボタンを
押します。そこで ローカルネットワーク共有 を選び、 このフォルダーを共有する にチェックを入れ
その他の項目は好みで設定下さい。その時、「共有サービスがインストールされていません」などと出た
場合は、指示に従ってインストールして下さい。
次にLinuxマシンのIPアドレスを、次のコマンドで確認します。
>>ifconfig
もし、コマンドが無いというようなメッセージが出たら、指示に従ってコマンドをインストールして下さい。
Windowsマシンからアクセスする場合、エクスプローラで「\\192.xxx.yyy.zzz\フォルダ名」と打つと、
Linuxマシンの共有フォルダーにアクセスできます。
Linuxマシンからアクセスする場合、 左のアイコンの ファイル を起動し、「他の場所」のサーバーの
アドレスに
smb://192.xxx.yyy.aaa
のようにWindowsマシンやLinuxマシン（RaspberryPiも含む）のIPアドレスを入力すると共有フォルダに
アクセスできます。
これが最も簡単な方法です。注目アプリケーションやお勧めのアプリケーションはここからインストール
して下さい。検索は、分かり難いですが、上のタイトルバーの虫眼鏡を押すと、検索窓が開きます。
使い方は、アプリを選んで、インストールボタンを押し、パスワードを入力するだけです。
実行ファイルやインストーラがそのままバイナリで提供されている場合、端末を開いてコマンドを
打つ必要があります。詳細はアプリ毎に異なるので、それぞれの説明を読んで下さい。
基本的な操作は、次の通り。
>>cd ~/ダウンロード
>>sudo chmod +x ファイル.bin
>>sudo ./ファイル.bin
インストール出来たら、どこからでも起動できるように設定します。好きなエディタで「~/.bashrc」を
開きます。ここでは、viを使用します。
>>sudo vi ~/.bashrc
適当な行に、
export PATH=実行ファイルのあるフォルダー:$PATH
を追加し、実行ファイルが存在するフォルダーにPATHを通す。
>>source ~/.bashrc
>>実行ファイル
以降は、端末を開いて、好きなフォルダーで、実行ファイルだけで実行できるはずです。
debファイルはDebian系のLinux用のインストールファイルですが、ubuntu系にも
インストールできます。通常はdpkgコマンドでインストールするのですが、依存関係
などで困ることもあるようなので、GDebiのが良いようです。
まずは、GDebiをインストールします。
>>sudo apt install gdebi
その後、次のコマンドでdebをインストールできます。
>>sudo gdebi ファイル.deb
RPMファイルは、Redhat系のLinux用のインストールファイルで、私が試したところ、
プラグイン等のライブラリが異なる場所にインストールされ動作しない場合がありました
が、アプリケーションはインストールできました。
alienコマンドでdebに変換してインストール可能です。
まずは、alienをインストールします。
>>sudo apt-get -y install alien
その後、次のコマンドで、RPMをインストールできます。
>>sudo alien -i ファイル.RPM
１０．zipファイル、tarファイル、tar.gzファイル、tar.xzファイルの展開方法
圧縮ファイルですので先ずは展開し、その後、上記の操作を行ってください。
zipファイルの場合
>>unzip ファイル.zip
tarファイル
>>tar xvf ファイル.tar
tar.gzファイルの場合
>>tar zxvf ファイル.tar.gz
tar.xzファイルの場合
>>tar Jxvf ファイル.tar.xz
Windows用ソフトは上記のwineで動作しますが、色々とC言語でプログラムを作ってみると
VisualStudioで作ったWindowsソフトより、gccで作ったLinuxネイティブのソフトの方が、
２０％程度高速に動作することが判明しました。こうなると、やはりLinuxネイティブのGUIを
使ったソフトを開発したい！
私はWindows用ソフトを、昔ながらのＣ言語で開発しています。それと親和性が高いという
ことで、GTK3を使うことにしました。
（１）開発環境のインストール
>>sudo apt update
>>sudo apt install libgtk-3-dev
>>sudo apt install pkg-config
>>sudo apt install glade
（２）コーディング
プロジェクトのHPは、The GTK Projectなのですが、必要な情報がなかなか見つかりません。
コードディング方法についてはこちらを参考にしました。紹介されているコードは、ここから
ダウンロードすることができました。（右上にDownloadのボタンがあります。）
日本語のページで、一番役に立ったのは、こちらのページです。
その他、ネットに色々とサンプルが紹介されているのですがGTK2用に書かれたものが多く、
GTK3と互換性がなくて、非常に苦労しています。
なお、コンパイルは次のように行います。（-lmは算術関数を使う時に必要。）
>>gcc ファイル.c -o 実行ファイル名 -lm $(pkg-config --cflags --libs gtk+-3.0)
最適化を行う場合は、次の通り。これにより、ソフトによっては２倍程度処理速度が早くなります。
>>gcc ファイル.c -o 実行ファイル名 -lm -O3 $(pkg-config --cflags --libs gtk+-3.0)
マルチスレッドのプログラムを作成する時は、次のようなオプションにします。
>>gcc ファイル.c -o 実行ファイル名 -lm -lpthread -O3 $(pkg-config --cflags --libs gtk+-3.0)
（１）VNC viewer
RaspberryPi3BやRaspberryPi4Bに記載しているとおり、RaspberryPiでvncのサーバーを
たてて、ubuntuで画面を表示する場合、左下のアプリケーションボタンの中に標準で
VNC Viewerがインストールされていますので、問題なく動作します。
（２）VNC Server
本当は、逆にubuntuが入ったメインマシンでサーバーを立ち上げ、各RaspberryPiを
Viewerにすれば、マシンパワーを皆で共有できて便利なはずです。（ネットではこのような
使い方は見つかりませんが．．．）
しかし、色々と試しましたが、結論として、「デスクトップ版ubuntuで複数のデスクトップは
起動できないのでは？」と感じています。サーバー版ubuntuならできそうですが、試して
いません。
一応、調べた結果を記載しておきます。
＜課題＞
・ubuntuでvnc serverを立ち上げ、RaspberryPiからアクセスしたが、灰色の画面と
マウスカーソルだけ表示され、何も操作できない。（端末さえ開けない！）
・ファイルマネージャだけ表示できたが、今度はubuntu側でファイルマネージャが
使えず、リモートデスクトップ側でしか操作できなくなった。
＜試したこと＞
・vnc4serverとtigervncを試したが、動作は変わらず。（vnc serverの問題ではない！）
・デスクトップではGNOMEを使っているので、GNOMEのデスクトップを指定したがダメ。
xfceを入れると、vncで接続するとエラーが出る。（デスクトップを２つ開くの禁止？）
・上記のファイルマネージャの動作の通り、メインのデスクトップと、vncのデスクトップが
１つのものとして扱われているように思われる。つまり、vncがマルチディスプレイの
扱いなので、メニューがメインのデスクトップに表示されていると、vnc側にはメニュー
が表示できないようだ。
ここ数年、画像識別、分類、骨格推定、超解像、音声認識、そしてChatGPTをはじめとする
LLMなど様々なAIが現れ、高い効果を上げています。但し、演算量が非常に多く、CPUだけ
では、十分な処理速度が得られません。nVidiaのGPUを持っていてLinuxを使うなら、CUDA
を活用しない手はありません。
CUDAでtorchを実行できるようにしておけば、tensorflowなどもGPUで動くようなので、
torchでCUDAを使う方法について記載します。注意点は、torchは特定のバージョンの
CUDAでしか動かないことです。
(1)PyTorchで使えるCUDAバージョンを確認：PyTorchのHPで、CUDAのバージョンを確認。
2024年4月では、11.8と12.1です。
(2)nVidiaのドライバのインストール：nVidiaのHPでお持ちのGPUやOSを選択し、「探す」を押し、
「ダウンロード」を押す。端末から、ダウンロードしたファイルを実行する。
>>sudo apt update
>>sudo chmod +x NVIDIA-Linux-x86_64-xxx.run
>>sudo ./NVIDIA-Linux-x86_64-xxx.run
>>reboot
>>nvidia-smi
(3)CUDAツールキットのインストール：nVidiaのHPからtorchがサポートしているバージョンの
Toolkitを選び、OS等を選択するとコマンドが表示されるので、それに従ってインストールする。
InstallerTypeは、runfile(local)をお勧めします。
driverのエラーが発生した場合は、driverのXをspaceキーを押して、消してから実行下さい。
11.8の場合は次の通り。
>>wget https://developer.download.nvidia.com/compute/cuda/11.8.0/local_installers/cuda_11.8.0_520.61.05_linux.run
>>sudo sh cuda_11.8.0_520.61.05_linux.run
(4)PyTorchをインストールする：PyTorchのHPで、OSやCUDAのバージョンを選ぶとコマンドが
表示されるので、そのコマンドを端末で実行。例えば次の通り。
>>pip3 install torch torchvision torchaudio --index-url https://download.pytorch.org/whl/cu118
Githubやhuggingfaceに様々なAIのサンプルがありますので、色々なAIモデルを実行すると良いでしょう。
（1）ブラウザを起動したり、ブラウザで動画や音楽を再生すると音が割れたように異常になる。
ネットで調べても正確な情報が全く見つからないが、Ubuntu20.04以前で、ブラウザで音声再生を
起動した時にサウンド再生のバッファーが異常となり、過去と音と干渉している模様。現状、次の
設定が最も効果があったが、Ubuntu20.04では完全には解決できなかった。
Ubuntu22.04では、最初から不具合は発生しなかった。
エディタで、「/etc/modprobe.d/alsa-base.conf」を開き、 最終ラインに、次の設定を追加。
options snd-intel-dspcfg dsp_driver=2
(2)複数のHDD,SDDを接続している場合に、起動直後に他のドライブが見えない（マウントされていない）。
自動マウント機能を設定する必要があります。手順は次の通り。
1. ドライブのUUIDとTYPEを確認
>>sudo blkid
2. ドライブのUUID、マウントポイント、TYPEなどを追加する
>>sudo vi /etc/fstab
記入例：UUID=abcd-1234 /home/user/hdd ext4 defaults 0 0