Linux: تثبيت Ubuntu والأساسيات

بنهاية هذا الدرس ستكون قادرا على تثبيت Ubuntu داخل جهاز افتراضي عبر VirtualBox، وحل خطأ AMD-V في BIOS إذا ظهر، واستخدام Ubuntu كمستخدم عادي على سطح المكتب للبرامج والملفات والمستندات.

الأهداف

• فهم أن خطوات التثبيت المستخدمة في هذا الدرس، ولو أنها معروضة على Ubuntu، تنطبق على توزيعات Linux الأخرى أيضا مع اختلافات بسيطة فقط في الشاشات.
• توضيح ما هو الجهاز الافتراضي وسبب تثبيت هذا المقرر لـ Ubuntu داخل جهاز افتراضي بدلا من تثبيته على جهاز حقيقي.
• تثبيت VirtualBox وإنشاء جهاز افتراضي جديد بكمية مناسبة من RAM وقرص صلب افتراضي.
• تثبيت نظام Ubuntu Linux داخل هذا الجهاز الافتراضي باستخدام المثبت الرسومي.
• توضيح ما هي VirtualBox Guest Additions، وتثبيتها داخل Ubuntu، والتعرف على خطأ بدء التشغيل "AMD-V is disabled in the BIOS" وحله إذا ظهر.
• استخدام Ubuntu كمستخدم عادي على سطح المكتب: تثبيت وإزالة البرامج من خلال Software Center، والتعامل مع الملفات والمجلدات من خلال تطبيق Files، وإنشاء وحفظ المستندات باستخدام تطبيقات المكتب المدمجة.

المتطلبات المسبقة

• هذا الدرس يستخدم Ubuntu Desktop، إصدار الدعم طويل المدى، الذي يتم تحميله من الموقع الرسمي لـ Ubuntu. يجب تأكيد الإصدار الدقيق في بداية الجلسة، ثم استخدام نفس هذا الإصدار في تحميل ملف ISO وفي باقي هذا الدرس، لأن صياغة القوائم وأسماء الحزم تختلف بين الإصدارات.
• جهاز الـ host الذي يعمل بـ Windows، بذاكرة RAM لا تقل عن 4 GB (وهي كافية لأداء مقبول من النظام الافتراضي) ومساحة تخزين فارغة لا تقل عن 12 GB.
• اتصال إنترنت مستقر لتحميل مثبت VirtualBox وملف ISO لـ Ubuntu. إذا كان الاتصال بطيئا، يمكن تحميل هذه الملفات على جهاز آخر ونقلها بعد ذلك.
• مسار القائمة أو ملف المثبت الدقيق لتثبيت Guest Additions غير محدد هنا، لأنه يختلف بين إصدارات Ubuntu. يجب تأكيد إصدار Ubuntu أولا، وتوقع أن هذه الخطوة ستعرض بشكل مباشر بدلا من اتباع إجراء ثابت واحد.

المفاهيم الأساسية

كل مفهوم من المفاهيم التالية يتبع بنية التعريف والغرض والآلية والمثال، باستثناء الملاحظة القصيرة عن توزيعات Linux الأخرى ومخطط سير التثبيت، وهما مرجعان سريعان يتجاوزان هذه البنية عمدا.

توزيعات Linux غير Ubuntu

هذا الدرس يثبت Ubuntu، لكن Ubuntu هي واحدة فقط من توزيعات Linux المتعددة. شاشات المثبت المعروضة بعد ذلك خاصة بـ Ubuntu، لكن نفس نوع الخطوات، مثل تقسيم القرص (partitioning، أي تقسيمه إلى أقسام تخزين منفصلة)، وإنشاء حساب مستخدم، واختيار نوع لوحة المفاتيح، تنطبق على تثبيت أي توزيعة Linux أخرى تقريبا؛ الشاشات فقط تبدو مختلفة قليلا.

الأجهزة الافتراضية وسبب استخدام هذا المقرر لها

التعريف. الجهاز الافتراضي (virtual machine أو VM) هو حاسوب موجود فقط كبرنامج، يعمل كتطبيق داخل حاسوب حقيقي فعلي. VirtualBox هو برنامج virtualization: يسمح لحاسوب Windows بتثبيت وتشغيل أنظمة تشغيل أخرى، مثل Ubuntu، داخل أجهزة افتراضية، دون التأثير على Windows نفسه.

الغرض. تثبيت Ubuntu مباشرة على حاسوب، سواء بمسح كل شيء واستبدال Windows أو بإعداد dual boot، يغير هذا الحاسوب بشكل دائم ويتطلب حرصا شديدا عند التعامل مع partitions القرص. تثبيت توزيعة Linux من خلال Microsoft Store يتجنب تغيير الحاسوب تماما، لكنه يوفر فقط نسخة command-line من Linux، بدون بيئة سطح مكتب. الـ VM يتجنب المشكلتين معا: VirtualBox ينشئ قرصا صلبا افتراضيا، وهو في الحقيقة ملف كبير مخزن على القرص الصلب الحقيقي لجهاز الـ host، ويثبت Ubuntu داخل هذا الملف كما لو كان حاسوبا حقيقيا منفصلا، بسطح مكتبه الخاص. تثبيت Windows نفسه على جهاز الـ host لا يتأثر أبدا. وهذا بالضبط سبب استخدام هذا المقرر لجهاز افتراضي: فهو يسمح لكل طالب بممارسة إدارة Linux الحقيقية والعمل بسطر الأوامر على نظام قابل للحذف وإعادة الإنشاء في أي وقت دون تعريض جهاز الـ host لأي خطر، ويسمح بتشغيل Windows و Ubuntu جنبا إلى جنب، والتبديل بينهما مثل التبديل بين تطبيقين عاديين.

الآلية. VirtualBox يطلب من CPU و BIOS الحقيقيين للحاسوب توفير دعم hardware virtualization (وهذا هو الإعداد المسؤول عن خطأ AMD-V الذي يشرح بعد ذلك). BIOS هي شاشة إعداد الـ firmware التي تضبط خيارات عتاد اللوحة الأم قبل حتى بدء تحميل Windows، ودعم hardware virtualization هو أحد هذه الخيارات. AMD-V هو الاسم الذي يعطى لهذا الإعداد في نص الخطأ المشروح بعد ذلك. باستخدام هذا الدعم، يعطي VirtualBox لـ Ubuntu ما يبدو كأنه CPU وRAM وقرص وبطاقة شبكة مخصصة له، مع أن كل ذلك في الحقيقة مأخوذ من عتاد الحاسوب الحقيقي ويستعاد عند إغلاق الـ VM.

graph TD
    HW[Real Computer Hardware] --> WIN[Windows: installed directly on the hardware]
    WIN --> VBOX[VirtualBox: runs as a normal Windows program]
    VBOX --> VM[Virtual Machine: a large file holding a virtual CPU, RAM, and disk]
    VM --> UBU[Ubuntu: installed inside that virtual machine]

كما يوضح المخطط، Ubuntu لا يتحدث مع العتاد الحقيقي مباشرة أبدا: كل سهم يمر أولا عبر Windows ثم VirtualBox. وهذا التوسط بالضبط هو ما يسمح لـ VirtualBox بأخذ CPU وRAM وقرص الـ VM من الجهاز الحقيقي واستعادتها عند إغلاق الـ VM، دون التأثير أبدا على تثبيت Windows الذي يعمل تحته.

مثال. في هذا الدرس، القرص الافتراضي هو ملف .vdi ينشئه VirtualBox على نظام ملفات Windows. من داخل Ubuntu، يبدو هذا الملف ويتصرف كقرص صلب عادي؛ ومن Windows، هو فقط ملف آخر يمكن نسخه أو نقله أو حذفه مثل أي ملف آخر.

VirtualBox Guest Additions

التعريف. Guest Additions هي مجموعة من drivers وبرامج نظامية تثبت داخل نظام تشغيل guest، مثل جهاز Ubuntu الافتراضي الذي تم إعداده سابقا، وتحسن من مدى تعاون هذا الـ guest مع جهاز الـ host الذي يشغله.

الغرض. بدون Guest Additions، لا يتبادل الـ guest والـ host أي شيء يتجاوز العتاد الافتراضي الذي يوفره VirtualBox بالفعل. تثبيت Guest Additions هو ما يحولهما إلى نافذتين على نفس سطح المكتب بدلا من حاسوبين منفصلين، وذلك تحديدا من خلال تفعيل مشاركة copy-paste و drag-and-drop بين Ubuntu و Windows.

الآلية. لأن Guest Additions تعمل كـ drivers وبرامج تثبت داخل الـ guest نفسه، يجب أن يكون Ubuntu مثبتا وقيد التشغيل بالفعل قبل إمكانية إضافتها، وهذا سبب أن هذه الخطوة تأتي فقط بعد اكتمال تثبيت Ubuntu وليس خلاله. بعد التثبيت، هذه الـ drivers هي ما يسمح لـ VirtualBox بتمرير محتوى clipboard والملفات المسحوبة بين الـ guest والـ host.

مثال. بعد تثبيت Guest Additions وإعادة تشغيل الـ VM، نسخ سطر نص على جهاز الـ host الذي يعمل بـ Windows ولصقه داخل محرر نصوص يعمل على الـ guest Ubuntu (أو العكس، النسخ داخل Ubuntu واللصق على Windows) يوضح مشاركة clipboard التي توفرها Guest Additions.

سير عملية التثبيت في نظرة سريعة

قبل الانتقال إلى الخطوات التفصيلية، من المفيد رؤية عملية التثبيت كاملة كتسلسل واحد، حيث تعتمد كل خطوة على الخطوة التي قبلها.

flowchart TD
    A[Download and install VirtualBox] --> B[Download the Ubuntu ISO image]
    B --> C[Create a new VM: name and RAM allocation]
    C --> D[Create a virtual hard disk - VDI file]
    D --> E[Attach the ISO and start the VM]
    E --> F[Run the Ubuntu graphical installer]
    F --> G[Restart the VM into the new Ubuntu system]
    G --> H[Install VirtualBox Guest Additions]
    H --> I[Explore Ubuntu as a desktop user]

في هذا المخطط، ISO هو ملف واحد قابل للتحميل يحتوي على محتويات قرص تثبيت كامل (الملف الذي يحمل ويستخدم لبدء تشغيل المثبت)، و VDI هو صيغة ملف القرص الصلب الافتراضي الخاصة بـ VirtualBox، وهو الملف الذي ينشأ ويثبت عليه لاحقا. كل مربع في المخطط يقابل واحدة من المهام أدناه، بنفس الترتيب من الأعلى إلى الأسفل الموضح هنا.

المهمة 1: تثبيت VirtualBox وإنشاء جهاز افتراضي جديد

1. تحميل آخر إصدار مستقر من VirtualBox من موقع Oracle الرسمي لـ VirtualBox، ثم الضغط مرتين على ملف المثبت المحمل ومتابعة التعليمات على الشاشة، تماما كتثبيت أي تطبيق Windows آخر.
2. تحميل ملف ISO لإصدار Ubuntu المذكور في المتطلبات المسبقة (عدم افتراض أنه أحدث إصدار متاح من Ubuntu) من الموقع الرسمي لـ Ubuntu. ملف ISO هو ملف واحد يحتوي على المحتوى الكامل لقرص تثبيت.
3. فتح VirtualBox والضغط على زر New.
4. إعطاء الـ VM اسما وصفيا يحدده كنظام Ubuntu الخاص بهذا الدرس.
5. تخصيص RAM للـ VM: 2 GB إذا كان جهاز الـ host يحتوي على 8 GB من RAM أو أكثر، أو 1 GB إذا كان أقل من ذلك (بحد أدنى 4 GB كما في المتطلبات المسبقة)، وأكثر من 2 GB إذا كان جهاز الـ host يحتوي على RAM إضافية متاحة، مع ترك RAM كافية دائما لاستمرار عمل Windows بسلاسة.
6. إنشاء قرص صلب افتراضي ليعمل كقرص Ubuntu. اختيار نوع الملف VDI (VirtualBox Disk Image).
7. اختيار Dynamically allocated (الملف يكبر على قرص الـ host كلما استخدم Ubuntu مساحة أكبر، حتى الحد المختار) أو Fixed size (الحجم الكامل يحجز على قرص الـ host فورا).
8. تحديد حجم القرص. 10 GB هو الحد الأدنى الذي يقترحه VirtualBox، لكن 15 إلى 20 GB أفضل حتى يكون هناك مجال للتحديثات والبرامج المثبتة لاحقا.

الناتج المتوقع: النافذة الرئيسية لـ VirtualBox Manager تعرض الآن الـ VM الجديد بصفته متوقفا عن التشغيل، مع ظهور حجم RAM والقرص المختارين في الخطوات أعلاه في لوحة تفاصيله.

المهمة 2: تثبيت Ubuntu داخل الجهاز الافتراضي

1. اختيار الـ VM الجديد في VirtualBox Manager والضغط على Start. إذا لم يكتشف VirtualBox ملف ISO لـ Ubuntu تلقائيا، الضغط على أيقونة المجلد في نافذة بدء التشغيل والانتقال إلى مكان تحميل ملف ISO.
2. عند بدء تشغيل الـ VM من ملف ISO، تظهر شاشة الترحيب بمثبت Ubuntu. الضغط على Continue خلال شاشة اختيار اللغة.
3. في شاشة نوع التثبيت، اختيار Erase disk and install Ubuntu. هذه الخطوة تؤثر فقط على ملف القرص الافتراضي الذي أنشئ في المهمة 1؛ وهي لا تؤثر على تثبيت Windows الحقيقي لجهاز الـ host أو أي من ملفاته، لأن الـ VM لا يمكنه رؤية إلا القرص الافتراضي الذي أعطاه له VirtualBox.
4. الضغط على Continue للتأكيد وبدء تقسيم القرص الافتراضي. التقسيم (partitioning) يعني تقسيم قرص إلى أقسام منفصلة معنونة، وهنا يقوم المثبت به تلقائيا على كامل القرص الافتراضي.
5. متابعة باقي شاشات المثبت: اختيار المنطقة الزمنية الخاصة من الخريطة، ثم اختيار نوع لوحة المفاتيح (أو ترك الافتراضي المكتشف)، قبل الوصول إلى شاشة حساب المستخدم في الخطوة 6.
6. في شاشة حساب المستخدم، إدخال اسم، اسم للحاسوب، اسم مستخدم، وكلمة مرور. اختيار كلمة مرور يمكن تذكرها؛ Ubuntu يوفر أيضا طريقة لإعادة تعيين كلمة مرور منسية لاحقا، لكن الأبسط هو تذكرها فقط.
7. الانتظار حتى يكتمل التثبيت. هذه الخطوة تستغرق عادة من 10 إلى 15 دقيقة، حسب سرعة جهاز الـ host.
8. عند الطلب، إعادة تشغيل الـ VM. إذا بدا أنه توقف عند شاشة إعادة التشغيل، إغلاق VirtualBox وإعادة فتحه، ثم بدء تشغيل الـ VM مرة أخرى.

الناتج المتوقع: بعد إعادة التشغيل، يبدأ الـ VM في شاشة تسجيل الدخول لـ Ubuntu. تسجيل الدخول باسم المستخدم وكلمة المرور المنشأة في الخطوة 6 يعرض سطح مكتب Ubuntu للمرة الأولى.

المهمة 3: تثبيت Guest Additions وحل خطأ AMD-V في BIOS

1. مع تشغيل الـ VM الجديد لـ Ubuntu، تثبيت VirtualBox Guest Additions داخله (راجع مفهوم Guest Additions أعلاه لمعرفة ما الذي يحسنه ذلك، ولماذا، ولماذا يحتاج الـ VM إلى إعادة التشغيل بعد ذلك ليصبح فعالا). لا يوجد مسار قائمة واحد أو ملف مثبت ثابت لهذه الخطوة هنا، لأنه يختلف بين إصدارات Ubuntu (راجع ملاحظة Guest Additions في المتطلبات المسبقة)؛ اعتبار هذه خطوة تعرض بشكل مباشر على إصدار Ubuntu الحالي بدلا من إجراء ثابت مرقم.

2. إذا فشل الـ VM في بدء التشغيل وظهر خطأ يحتوي نصه على السطرين التاليين:

   Not in a hypervisor partition (HVP=0) (VERR_NEM_NOT_AVAILABLE).
   AMD-V is disabled in the BIOS (or by the host OS) (VERR_SVM_DISABLED).

   هذا يعني أن دعم hardware virtualization محظور على جهاز الـ host ويجب تفعيله في BIOS قبل أن يتمكن الـ VM من بدء التشغيل. صياغة هذه الرسالة الدقيقة قد تختلف حسب الشركة المصنعة للمعالج، لكن كل نسخة منها تشير إلى نفس الإعداد الذي يحتاج إلى التفعيل.

3. إذا ظهر الخطأ أعلاه، إعادة تشغيل جهاز الـ host الآن والمتابعة حتى الخطوة 6 أدناه؛ وإلا فإن إعداد virtualization مفعل بالفعل وهذه المهمة مكتملة، فينتقل إلى المهمة 4 مباشرة. أثناء تشغيل جهاز الـ host، الضغط على المفتاح الذي تستخدمه الشركة المصنعة للدخول إلى إعداد BIOS (عادة F2 أو F10 أو F12، يظهر بشكل مختصر في أول شاشة إقلاع).

4. داخل شاشات إعداد BIOS، تحديد موقع خيار virtualization المذكور في نص الخطأ أعلاه (AMD-V)، وتفعيله؛ موقعه الدقيق في القوائم يختلف حسب الشركة المصنعة للوحة الأم أو الجهاز المحمول.

5. حفظ تغييرات BIOS والخروج، وترك الجهاز يقلع بشكل طبيعي عائدا إلى Windows.

6. بدء تشغيل الـ VM لـ Ubuntu مرة أخرى في VirtualBox.

الناتج المتوقع: في الخطوة 1، بعد إعادة التشغيل، يمكن لصق نص منسوخ من الـ host داخل الـ guest، ويمكن سحب ملف بين الـ host والـ guest (أو العكس). في الخطوات 3 إلى 6، والتي تنطبق فقط إذا ظهر الخطأ في الخطوة 2، يبدأ الـ VM في التشغيل بشكل طبيعي بعد ذلك، دون ظهور خطأ AMD-V مرة أخرى.

المهمة 4: التعامل مع البرامج والملفات في سطح مكتب Ubuntu

1. فتح Software Center من launcher على الجانب الأيسر من الشاشة.
2. تصفح فئات البرامج المتاحة، مثل فئة Audio، والتأكد من ظهور قائمة التطبيقات المتاحة لهذه الفئة (تطبيق مثل Rhythmbox قد يظهر مثبتا مسبقا).
3. اختيار تطبيق واحد للتثبيت (مثلا تطبيق Music) والضغط على Install. متابعة شريط تقدم التثبيت حتى ينتهي، ثم الضغط على Launch لفتح التطبيق المثبت حديثا.
4. فتح قسم Installed في Software Center لرؤية كل التطبيقات الموجودة حاليا على النظام، والتأكد من ظهور التطبيق الذي تم تثبيته للتو مع زر Remove بجانبه.
5. فتح قسم Updates في Software Center وملاحظة أي تحديثات نظام حرجة أو تحديثات تطبيقات مذكورة فيه.
6. فتح تطبيق Files من launcher (مدير الملفات، المعادل لـ File Explorer في Windows).
7. الضغط بزر الفأرة الأيمن داخل مجلد واختيار New Folder لإنشاء مجلد، ثم كتابة اسم له.
8. الضغط بزر الفأرة الأيمن على نفس المجلد واختيار Rename من القائمة السياقية، ثم كتابة اسم جديد.
9. الضغط بزر الفأرة الأيمن على أي ملف واختيار Properties من القائمة السياقية لعرض تفاصيله وصلاحياته.

الناتج المتوقع: الخطوة 3 تعرض التطبيق المختار وهو يفتح بنجاح؛ الخطوة 4 تعرضه مذكورا تحت Installed مع خيار Remove؛ الخطوة 5 تعرض قسم Updates وهو يذكر أي تحديثات نظام حرجة أو تحديثات تطبيقات متاحة حاليا، وقائمة فارغة تعد نتيجة صحيحة إذا كان النظام محدثا بالفعل؛ الخطوة 6 تعرض تطبيق Files وهو يفتح في نافذة مدير ملفات؛ الخطوات 7 إلى 9 تترك مجلدا جديدا معاد تسميته ظاهرا في نافذة Files، ونافذة Properties تعرض حجم الملف المختار وإعدادات صلاحياته.

المهمة 5: إنشاء وحفظ المستندات باستخدام تطبيقات المكتب المدمجة

LibreOffice، حزمة برامج المكتب المستخدمة في هذه المهمة، لها تاريخ موثق: قدمت لأول مرة سنة 1985 تحت اسم StarOffice، واستمرت من سنة 2002 فصاعدا باسم OpenOffice.org، وأصبحت مشروعا مستقلا تحت اسم LibreOffice بدءا من سنة 2010.

1. فتح تطبيق Word Writer (LibreOffice Writer) من launcher وكتابة فقرة نص قصيرة.
2. حفظ المستند باستخدام خيار قائمة Save، مع اختيار موقع واسم ملف.
3. من قائمة File، اختيار New والتأكد من أن النافذة تعرض خيارات لأنواع مستندات مختلفة يمكن إنشاؤها.
4. من قائمة File، اختيار Open، والانتقال إلى الملف المحفوظ في الخطوة 2، والتأكد من أنه يفتح مجددا بنفس النص.
5. استخدام خيار Insert Table لإضافة جدول إلى المستند، ثم الضغط بزر الفأرة الأيمن على الجدول لإضافة صفوف وأعمدة إضافية.
6. فتح LibreOffice Impress من launcher (تطبيق العروض التقديمية، المعادل لـ Microsoft PowerPoint) والتأكد من ظهور الشريحة الأولى الافتراضية.
7. إضافة شريحة جديدة باستخدام خيار Duplicate Slide، واختيار تخطيط لها من لوحة التخطيطات على الجانب الأيمن من الشاشة.
8. حفظ العرض التقديمي باستخدام خيار قائمة Save As، مع تحديد اسم وموقع، ثم إغلاقه وإعادة فتحه باستخدام خيار قائمة Open للتأكد من حفظه بشكل صحيح.

الناتج المتوقع: الخطوة 4 تعيد فتح النص المكتوب بالضبط في الخطوة 1؛ الخطوة 5 تعرض جدولا بالصفوف والأعمدة المضافة داخل المستند؛ الخطوة 6 تعرض Impress وهو يفتح على شريحته الأولى الافتراضية؛ الخطوة 7 تعرض شريحة ثانية مضافة إلى لوحة الشرائح مع التخطيط المختار مطبقا؛ الخطوة 8 تعرض العرض التقديمي، متضمنا الشريحة الإضافية المضافة في الخطوة 7، وهو يفتح مجددا كما تم حفظه بالضبط.

الخلاصة

• على الرغم من أن هذا الدرس يثبت Ubuntu، فإن نفس نوع خطوات التثبيت (إنشاء VM، تقسيم قرص افتراضي، إنشاء حساب مستخدم) تنطبق على تثبيت أي توزيعة Linux أخرى تقريبا، مع اختلافات بسيطة فقط في الشاشات المعروضة بالضبط.
• الجهاز الافتراضي يسمح لـ Ubuntu بالعمل كنظام معزول وقابل للحذف داخل عتاد حاسوب حقيقي، تديره برامج virtualization مثل VirtualBox؛ وهذا سبب تثبيت هذا المقرر لـ Ubuntu داخل VM بدلا من استبدال تثبيت Windows لجهاز الـ host أو إعداد dual boot معه.
• إعداد الـ VM بشكل صحيح يعني اختيار إعدادات RAM وقرص افتراضي مناسبة قبل تثبيت Ubuntu بالمثبت الرسومي، والذي لا يؤثر إلا على ملف القرص الافتراضي، وليس القرص الحقيقي لجهاز الـ host أبدا.
• Guest Additions تحسن من سهولة الاستخدام اليومي للـ VM من خلال مشاركة copy-paste و drag-and-drop، ويجب تفعيل إعداد hardware virtualization (AMD-V، الاسم الظاهر في نص خطأ BIOS) في BIOS جهاز الـ host قبل أن يتمكن VirtualBox من بدء تشغيل أي VM على الإطلاق؛ خطأ AMD-V هو بالضبط هذا الإعداد وهو معطل.
• يمكن استخدام Ubuntu بالكامل بالفأرة من خلال Software Center، ومدير Files، وتطبيقات المكتب المدمجة المشروحة في هذا الدرس، وكلها تعمل على نفس القرص الافتراضي القابل للحذف المنشأ في المهمة 1.