handout.tex

\documentclass[a4paper,twoside,article,10pt]{memoir}
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\hypersetup{
  pdftitle={Handout Linux Import Party WS2020/21},
  pdfauthor={OSAK},
  colorlinks=true,
  linkcolor=linkcolor,
  urlcolor=urlblue,
}

% luaLaTeX? XeLaTeX? pdfLaTeX?
\usepackage{ifluatex}
\usepackage{ifxetex}

% there are two kinds of "good" tex: Lua and Xe
\newif\ifgoodtex
\goodtexfalse
\ifluatex \goodtextrue \fi
\ifxetex \goodtextrue \fi

% "good" tex uses polyglossia
\ifgoodtex
  \usepackage{polyglossia}
  \setmainlanguage{german}
\else
  \usepackage[ngerman]{babel}
\fi

% Man wähle eine Font aus:
%\usepackage{fontspec}

\newcommand\todo[1]{{\color{red}\textsc{Todo}: #1}}

%\usepackage{keystroke}
%\newcommand\return{\Return}

\usepackage{fancyhdr}
\lhead{\slshape online Linux Import Party WS\,2020/21}
\chead{\slshape Open Source Arbeitskreis}
\rhead{\slshape\url{https://osak.fsmpi.rwth-aachen.de}}
\pagestyle{fancy}

\def\figureautorefname{Abb.}
\def\tableautorefname{Tab.}
\def\appendixautorefname{Appendix}
\def\pageautorefname{S.}
\def\chapterautorefname{Kapitel}
\def\sectionautorefname{Abschnitt.}
\def\subsectionautorefname{Unterabschnitt.}

% Format file names and paths:
\newcommand\file[1]{\enquote{#1}}

\begin{document}

\begin{multicols}{2}

\section{Wichtig!}
\begin{itemize}
  \item Mit dieser Anleitung kannst Du eine virtuelle Maschine (VM) mit Linux~Mint installieren.
  \item Wir gehen davon aus, dass auf dem Computer Windows~10 oder \mbox{macOS}/OS~X\footnote{Leider können wir zu OS~X nicht so eine detaillierte Anleitung bereitstellen wie für Windows, da wir keine Geräte zum Testen haben.} installiert ist. Das Linux wird dann innerhalb dieses \enquote{Host Systems} laufen.
  \item Überspringe keine Schritte, es sei denn Du weißt \emph{genau} was Du tust.
  \item \textbf{Frag uns}, wenn Du etwas nicht verstehst oder wenn diese Anleitung nicht zu passen scheint: \href{mailto:osak@fsmpi.rwth-aachen.de}{\texttt{osak@fsmpi.rwth-aachen.de}} oder am 12.11.2020 ab 16~Uhr im Live-Chat:
%      \url{https://lip-chat.fsmpi.rwth-aachen.de/channel/general}
      \url{https://fsmpi.eu/lip-chat}
\end{itemize}

\section{Vorbereitung}
Prüfe, ob dein Computer geeignet ist, um darauf eine virtuelle Maschine zu betreiben:
\begin{itemize}
  \item \textbf{Massenspeicher (Festplatte)}: Du brauchst mindestens 15\,GB freien Speicher, mehr als 20\,GB sind dringend empfohlen.
    \begin{itemize}
      \item In Windows: Im Explorer wird unter \enquote{Computer} die Festplattenbelegung angezeigt (siehe \autoref{fig:explorer}).
    \end{itemize}
  \item \textbf{Arbeitsspeicher} (RAM): $\geq6$\,GB sind empfohlen, 4\,GB sind das notwendige Minimum.
    \begin{itemize}
      \item In Windows: Im Task~Manager\footnote{Öffnen durch Rechtsklick auf die Startleiste, ggf.~\enquote{mehr Details} auswählen (siehe \autoref{fig:taskmanager}).\label{fn:taskmanager}}, Tab \enquote{Leistung}, wird der Arbeitsspeicher angezeigt (siehe \autoref{fig:taskmanager}). Wenn dort weniger als 2\,GB frei sind, obwohl keine anderen Programme laufen, ist der Arbeitsspeicher zu knapp.
    \end{itemize}
  \item Dein Betriebssystem muss ein \textbf{64\,bit} System sein. Bei fast allen aktuellen Computern ist das so. Um sicher zu gehen, kannst Du es so überprüfen:
    \begin{itemize}
      \item In Windows 10:
        Im Explorer Rechtsklick auf \enquote{Dieser PC}, \enquote{Eigenschaften} auswählen.
        Es öffnet sich ein Fenster \enquote{System}.
        Hier sollte unter \enquote{System} > \enquote{System Type} die Zeile mit \textbf{\enquote{64-bit}} anfangen (siehe \autoref{fig:systeminfo}).
    \end{itemize}
  \item Dein Prozessor muss \textbf{Hardwarevirtualisierung} unterstützen und diese muss angeschaltet sein.
    \begin{itemize}
      \item In Windows 10: Öffne im Task~Manager\footref{fn:taskmanager} den Tab \enquote{Leistung}. Dort sollte stehen \enquote{Virtualisierung: Aktiviert} (siehe \autoref{fig:taskmanager}). Wenn das dort nicht steht, ist die Hardwarevirtualisierung entweder ausgeschaltet oder nicht vorhanden (letzteres ist aber bei halbwegs modernen Computern unwahrscheinlich).
      \item In Mac: Normalerweise müsste es angeschaltet sein. Bei sehr alten Geräten ist es möglicherweise ausgeschaltet, das wird dann aber irgendwann auffallen. Frag im Zweifelsfall nach.
    \end{itemize}
    Wenn die Hardwarevirtualisierung ausgeschaltet ist, kann man sie normalerweise im BIOS/UEFI-Menu des Computer anschalten.
    \begin{center}
      \textbf{{\color{red}Achtung:} Falsche Einstellungen im BIOS/UEFI können einen Computer unbrauchbar machen!}\\
      Wenn Du unsicher bist, \textbf{frag lieber nach!}
    \end{center}
    In Windows 10 kommst Du normalerweise so ins \mbox{UEFI}: Öffne das Startmenu, drücke auf den Knopf zum Ausschalten und dann mit gedrückter Umschalttaste auf \enquote{Neu starten}.
  \item \textbf{Internet}: Es müssen insgesamt mindestens 2\,GB heruntergeladen werden.
\end{itemize}

\section{Installation von VirtualBox}
In dieser Anleitung wird die Installation in VirtualBox beschrieben. VirtualBox ist ein Programm zum Betreiben virtueller Maschinen. Wenn Du dafür lieber ein anderes Programm nutzt, gibt es einiges zu beachten.%
\footnote{%
  In unserer VM ist das Paket \texttt{virtualbox-guest-x11} vorinstalliert. Wenn Du ein anderes Virtualisierungsprogramm nutzt, solltest Du das deinstallieren und stattdessen die guest-tools für Dein Virtualisierungsprogramm installieren. Das Kapitel \hyperref[sec:optional-settings]{\enquote{Optionale Einstellungen}} ist spezifisch für VirtualBox. Zur Nutzung mit VirtualBox ist der bei der Installation eingerichtete Nutzeraccount bereits der Gruppe \texttt{vboxfs} hinzugefügt.
}
\begin{itemize}
  \item Lade VirtualBox hier herunter: \url{https://www.virtualbox.org/wiki/Downloads} (siehe \autoref{fig:vbox-download}).
  \item Installiere VirtualBox: Öffne den soeben heruntergeladenen Installer mit Doppelklick und folge den Anweisungen zur Installation (siehe \autoref{fig:vbox-installer}).
    \\
    Nebenbei kannst Du schon unser Disk-Image herunterladen, siehe nächster Punkt.
\end{itemize}

\section{Erstellen der virtuellen Maschine}
\begin{itemize}
  \item Lade unsere vorinstallierte virtuelle Maschine (VM) herunter:
%      \url{https://osak.fsmpi.rwth-aachen.de/os-images/lip-2020w.ova}
      \url{https://fsmpi.eu/lip-ova}
  \item Öffne die heruntergeladene \texttt{.ova}-Datei (in Windows mit Doppelklick).
    Falls das nicht funktioniert, öffne VirtualBox und wähle über \enquote{Importieren} die Datei aus (siehe \autoref{fig:vbox-import-manually}).
  \item Du solltest nun ein Fenster \enquote{Appliance-Einstellungen} sehen (wie \autoref{fig:vbox-import}).
    %Hier kannst Du den Arbeitsspeicher und die Anzahl der Prozessorkerne für die VM anpassen.
    Wir empfehlen, hier die Standardeinstellungen zu behalten und die Einstellungen erst später anzupassen. Nur wenn man die Einstellungen später anpasst, wird auch angezeigt, ob diese Einstellungen zur vorhandenen Hardware passen.\\
    Das Importieren der VM kann etwas dauern.
  \item Nach dem Importieren solltest Du in VirtualBox die neue VM in der linken Leiste sehen (siehe \autoref{fig:vbox-vm-erstellt}).
\end{itemize}

\subsection{Notwendige Einstellungen}
Arbeitsspeicher (auch RAM oder Hauptspeicher genannt) und Prozessorkerne werden zwischen VM und Hostsystem aufgeteilt. Hier wird diese Aufteilung festgelegt.
\begin{itemize}
  \item Öffne die VirtualBox-Einstellungen der neuen VM. Klicke dazu in der linken Leiste auf die VM und danach in der oberen Leiste auf \enquote{Ändern}. (siehe \autoref{fig:vbox-vm-erstellt})
  \item Im Abschnitt \enquote{System}, Tab \enquote{Hauptplatine} wird der Arbeitsspeicher angepasst (siehe \autoref{fig:vbox-edit-system}).
    Passe die Größe des Arbeitsspeichers der VM so an, dass VM und Host beide mindestens 2\,GB haben.
  \item Im Abschnitt \enquote{System}, Tab \enquote{Prozessor} wird die Anzahl der von der VM genutzten Prozessorkerne angepasst (siehe \autoref{fig:vbox-edit-system}).
    Wähle je nach erwarteter Nutzung innerhalb des von VirtualBox grün angezeigten Bereichs aus, wie viele Prozessorkerne die VM bekommen soll.
    %Eine CPU-Begrenzung ist in der Regel nicht nötig.
\end{itemize}

\subsection{Optionale Einstellungen}
\label{sec:optional-settings}
Die folgenden Einstellungen können auch später noch vorgenommen werden.
\textbf{Wichtig ist aber, dass die VM dabei ausgeschaltet ist!}
\begin{description}
  \item[Festplattengröße anpassen.]
    In der vorinstallierten VM ist die Festplatte 12\,GB groß.
    Die virtuelle Festplatte ist eine Datei, die erst beim Schreiben von Daten auf die virtuelle Festplatte größer wird. Die Datei ist also nicht von Anfang an 12\,GB groß. Allerdings schrumpft diese Datei \emph{nicht}, wenn Daten auf der virtuellen Festplatte gelöscht werden.
    \\
    Die virtuelle Festplatte kann man, während die VM ausgeschaltet ist, beliebig vergrößern, \emph{aber nicht verkleinern}. So wird die virtuelle Festplatte vergrößert:
    \begin{itemize}
      \item Öffne in VirtualBox den Medien-Manager: In der linken Leiste über \enquote{Tools/Media} oder in der obersten Leiste in \enquote{Datei/Manager für virtuelle Medien} (siehe \autoref{fig:vbox-media}).
      \item Unter \enquote{Eigenschaften}, im Tab \enquote{Festplatten} kannst Du die Größe der Festplatte(n) sehen und anpassen.
    \end{itemize}

  \item[Gemeinsame Ordner von VM und Host.]
    In den VirtualBox-Einstellungen für die VM (\enquote{Ändern} in der oberen Leiste, siehe \autoref{fig:vbox-vm-erstellt}), im Abschnitt \enquote{Gemeinsame Ordner} kannst Du gemeinsame Ordner hinzufügen (siehe \autoref{fig:shared-folder}). Wähle dabei \enquote{Automatisch einbinden} aus\footnote{Wenn das nicht ausgewählt ist, kann der Ordner nur über die Kommandozeile eingebunden werden.} und lass das Eingabefeld \enquote{Einbindepunkte} leer.
  \item[Gemeinsame Zwischenablage.]
    In den VirtualBox-Einstellungen für die VM, im Abschnitt \enquote{Allgemein}, Tab \enquote{Erweitert} kannst Du die gemeinsame Zwischenablage (Copy-Paste) und Drag'n'Drop zwischen VM und Host aktivieren. (siehe \autoref{fig:clipboard})
\end{description}

\subsection{Erster Start der VM}
\begin{itemize}
  \item Starte die VM (\enquote{Starten} in der oberen Leiste, siehe \autoref{fig:vbox-vm-erstellt}). Du wirst automatisch durch eine grundlegende Einrichtung geführt. Das automatische Einrichten danach kann etwas dauern.\\
    \emph{(Wenn die Einrichtung fertig ist sieht es kurz so aus, als ob die VM abstürzt. Das ist normal und sollte nur ein paar Sekunden dauern.)}
  \item Prüfe, ob Du in der VM Internet hast. In der Startleiste liegt dafür der Browser (Firefox).
  \item Wenn Du die Größe des Fensters änderst, in dem die VM angezeigt wird, sollte sich das Bild der VM entsprechend anpassen, um das ganze Fenster auszufüllen. Prüfe auch das. (Es ist normal, dass das Anpassen an die Fenstergröße relativ langsam ist.)
  \item \emph{(optional)} Prüfe, ob geteilte Ordner und Copy-Paste wie erwartet funktionieren. Geteilte Ordner sollten auf dem Desktop zu sehen sein (siehe \autoref{fig:vm-desktop}. Prüfe auch, ob Du in geteilten Ordnern Dateien erstellen und bearbeiten kannst.
\end{itemize}

\section{Zusätzliche Software}
Für Studierende der Fachschaft Mathe/Physik/Informatik haben wir einige nützliche Programme gesammelt, die Du wie folgt installieren kannst.
\begin{itemize}
  \item Auf dem Desktop findest Du ein Programm \texttt{LinuxParty}\footnote{Zu LinuxParty gehören die Dateien \file{Downloads/linuxparty.sh} (das eigentliche Programm), \file{Downloads/packages} (eine Liste mit empfohlenen Paketen, die das Programm benutzt) und \file{Desktop/LinuxParty.desktop} (zum bequemen Öffnen des Programms). \file{linuxparty.sh} funktioniert allein als Programm, solange es im gleichen Order liegt wie \file{packages}.}. Öffne diese mit Doppelklick.
  \item Du wirst aufgefordert, dein Passwort einzugeben, um Pakete installieren zu können (siehe \autoref{fig:linuxparty}). Danach kannst Du bequem nützliche Programm auswählen und installieren. In einem Terminal\footnote{das schwarze Fenster mit weißem Text} wird währenddessen angezeigt, was gerade passiert.
  \item Das Herunterladen und Installieren der Programme kann einige Zeit dauern. Hab also bitte Geduld und warte, bis angezeigt wird, dass die Installation abgeschlossen ist.
\end{itemize}

\section{Grundlegende Infos zur Nutzung}
\label{sec:nutzung}
\begin{itemize}
  \item Zum Installieren von Software gibt es einen Paketmanager. Das hat den Vorteil, dass Programme bequem und sicher installiert werden können und automatisch nach Updates gesucht wird. Der Paketmanager wird Dich darauf hinweisen, wenn Updates verfügbar sind. Du solltest die Updates dann installieren.
  \item Wenn Du ein Programm installieren willst, lade es \emph{nicht} einfach aus dem Internet herunter, sondern suche es zuerst mit der Anwendungsverwaltung (siehe \autoref{fig:pakete-installieren}). So findest Du Pakete, die für Dein System getestet sind und automatisch Updates bekommen.
  \item In einer VM kann Speicherplatz leicht knapp werden. Zur Veranschaulichung der Festplattenbelegung ist das Programm \enquote{Festplattenbelegungsanalyse} (mate-disk-usage-analyzer) vorinstalliert. Um Speicherplatz frei zu machen, sind z.B.~die Befehle \texttt{sudo apt autoremove} und \texttt{sudo apt clean} in der Kommandozeile (also im Terminal) hilfreich. Damit löschst Du Pakete, die nicht mehr benötigt werden. Die aktuelle Festplattenbelegung wird mit \texttt{df -h} angezeigt.
  \item Videokonferenz-Software sollte nicht in der VM genutzt werden.
  \item Viele Anleitungen (z.B.~zum Installieren speziellerer Pakete) funktionieren auch in Linux~Mint. Ein großer Unterschied ist jedoch, dass Mint kein snap verwendet. Snap ist ein zusätzlicher Paketmanager, der in Ubuntu beispielweise für Chromium (den freien Teil von Google Chrome) verwendet wird. Mehr dazu und eine Anleitung, wie Du snap trotzdem installieren kannst, findest Du hier: \url{https://linuxmint-user-guide.readthedocs.io/en/latest/snap.html}
\end{itemize}

\end{multicols}

\input{appendix}
\end{document}