双显卡笔电安装N卡驱动及CUDA

Z.TIAN

研究方向

2020年1月29日

大约2.1k字

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本页文档最后更新于：2021年3月8日

由于工作需要，必须换操作系统了，一想到笔记本已经冗杂不堪，所以就索性重装成Linux系统，虽然显卡性能不如实验室的机器，但完全可以当做试验机，同时本身机子性能也不差，所以装个乌班图应该体验还不错。以上是我开始时的想法，后来装完了之后呢，体验总体也不错，但总归是有写麻烦，我总结一下放在开头。

安装和使用Ubuntu的感受

初始安装时要修改配置，针对双显卡机器；
安装系统的过程非常快，这得益于我的固态硬盘；
系统的初始环境比Win10全，比如自带Python环境等等；
操作起来整体感觉圆滑，但比Win10要卡；
随便的小操作就可能导致开机黑屏，不过修复也比较容易；
开机关机要快点，因为不存在Win10那种更新；
系统的自定义程度高，基本哪里都可以改；
注意：微星笔电开启独显后会导致风扇一直运行在高转速；
注意：真不需要占用太多硬盘空间，后悔没装双系统！

总体体验还不错，除了娱乐性差一点，我基本可以适应从Win10到Ubuntu的过度。有关于系统设置和美化的内容请转到这篇文章。

下面是安装系统及显卡驱动的步骤和需要注意的地方。

安装系统及Nvidia驱动

双显卡的系统安装及驱动安装的准备工作

Bios改成uefi，关闭安全启动；
插入启动U盘，启动安装，在try ubuntu　..install Ubuntu 的这个界面，按e，进入grub的调整界面；
把里边的quiet splash修改为nomodeset idle=nomwait，修改完成以后Ctrl + X或F10，使之生效；
然后继续安装，这样安装完成以后，应该可以顺利进入桌面；
正常进入桌面后，编辑 /etc/default/grub 这个文件，同样添加nomodeset字段到splash后面；

此时重启，应该一切正常可以进入桌面，这时其实系统使用的集显，独显的显卡还没装，下面开始。

# 自动探测显卡版本并列出可使用的显卡驱动编号
tzloop@tzloop-GE62-6QC:~$ ubuntu-drivers devices
… …
vendor   : NVIDIA Corporation
model    : GM107M [GeForce GTX 960M]
driver   : nvidia-driver-440 - third-party free recommended
driver   : nvidia-driver-415 - third-party free
driver   : nvidia-driver-410 - third-party free
driver   : nvidia-driver-430 - third-party free
driver   : nvidia-driver-390 - third-party free
driver   : nvidia-driver-435 - distro non-free
driver   : xserver-xorg-video-nouveau - distro free builtin

# 查看内核版本（高内核会引发显卡驱动的不兼容）
tzloop@tzloop-GE62-6QC:~$ uname -r 
5.3.0-26-generic

# 开始安装驱动时，先卸载之前的驱动
tzloop@tzloop-GE62-6QC:~$ sudo apt-get remove --purge nvidia*
… …
INFO:Disable nvidia
DEBUG:Parsing /usr/share/ubuntu-drivers-common/quirks/put_your_quirks_here
update-initramfs: deferring update (trigger activated)
Processing triggers for initramfs-tools (0.130ubuntu3.8) ...
update-initramfs: Generating /boot/initrd.img-5.3.0-26-generic

# 添加驱动的软件源
tzloop@tzloop-GE62-6QC:~$ sudo add-apt-repository ppa:graphics-drivers/ppa
… …       
Fetched 88,7 kB in 0s (186 kB/s)                  
Reading package lists... Done

# 更新下载器
tzloop@tzloop-GE62-6QC:~$ sudo apt-get update
… …                        
Reading package lists... Done

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选择安装驱动的版本

列出适用该笔记本电脑显卡的具体驱动版本。这里有三点需要注意：

尽量选择高版本的显卡驱动，比如这里选择安装440，如果选择安装410，则会出现与内核不兼容的情况，我们面会谈到。
第二点就是，可能你运行下面的命令不能自动识别出显卡版型号，那么你就要去手动查询对应的Nvidia显卡型号和Ubuntu驱动编号的关系，手动选择一个版本安装。
最后，如果可以在<软件和更新>中找到相对应的驱动版本，也可以直接鼠标选择后应用即可。这是18.04及以后都支持的Nvidia驱动安装方法。（一般初始驱动是不完整的）

如果错误的在高版本内核下安装了低版本驱动，会安装失败的：

tzloop@tzloop-GE62-6QC:~$ sudo apt install nvidia-driver-410 
… …
Building initial module for 5.3.0-26-generic
ERROR: Cannot create report: [Errno 17] File exists: '/var/crash/nvidia-kernel-source-410.0.crash'
Error! Bad return status for module build on kernel: 5.3.0-26-generic (x86_64)
Consult /var/lib/dkms/nvidia/410.104/build/make.log for more information.
Setting up nvidia-driver-410 (410.104-0ubuntu0~18.04.1) ...
Processing triggers for initramfs-tools (0.130ubuntu3.8) ...
update-initramfs: Generating /boot/initrd.img-5.3.0-26-generic

所以我们要安装高版本，直接安装其recommended的版本即可。安装过程中会有基佬紫对话框，可能会被要求输入密码。

tzloop@tzloop-GE62-6QC:~$ sudo apt install nvidia-driver-440 
… …
Processing triggers for initramfs-tools (0.130ubuntu3.8) ...
update-initramfs: Generating /boot/initrd.img-5.3.0-26-generic
Processing triggers for libc-bin (2.27-3ubuntu1)

显卡驱动安装完成的判定：，重启后输入nvidia smi，如果正常的显示出以下信息则正常。

可能出现的问题

重启后nvidia-smi通信失败
如果安装非常顺利，但重启后nvidia-smi命令无效，切记要在重启后进入蓝色方框的界面输入安装驱动时的密码，再重启就可以啦。
首次安装过程中，登录账户后桌面黑屏
原因：安装时的grub配置没有修改，这时要重新安装系统，按照上述步骤，一定要注意修改grub文件。
请确认，这是在首次安装过程中出现的，我们可以看见登录界面，但登录进去后就是黑屏，可能有鼠标也可能没有。
安装显卡驱动之后，重启黑屏
原因：没有在grub配置文件内添加nomodeset字段。
请确认，这是在我们安装完成系统之后出现的问题，那么接下来的操作就与安装盘没有任何关系，所有操作都不要插着安装盘。只需要使用Ctrl+Alt+F4（也可能是F1~F6），进入tty4也就是黑框（微型Ge62系列是在出现MSI图标后就按下ESC进入，时机比较难把握，多试几次就行了），登录root账户后，找到/etc/default/grub文件，将里面的quiet splash后面添加上nomodeset这个字段，保存重启即可。

安装CUDA

为什么重新安装Cuda，安装完成显卡驱动后的输出里已经能发现Cuda10.2了，这个问题我的理解是，我们要一个可控的开发环境，而不是运行环境，所以我们自己要重新装个Cuda，在Cuda官网可以找到对应显卡驱动的Cuda安装包，安装过程直接照官网来。

那么如何知道我们安装成功了呢，这里可以通过编译Cuda自带的例子来看其是否通过测试。

# 首先测试下运行环境是否正常，主要是GCC是否正常
tzloop@tzloop-GE62-6QC:~$ cat /proc/driver/nvidia/version
NVRM version: NVIDIA UNIX x86_64 Kernel Module  440.48.02  Tue Jan 14 06:22:51 UTC 2020
GCC version:  gcc version 7.4.0 (Ubuntu 7.4.0-1ubuntu1~18.04.1) 

# 进入sample所在的目录
tzloop@tzloop-GE62-6QC:~$ cp -r /usr/local/cuda-10.2/samples/ ~
tzloop@tzloop-GE62-6QC:~$ cd ~/samples

# 编译自带的例子
tzloop@tzloop-GE62-6QC:~/samples$ make
… …  
arch=compute_75,code=sm_75 -gencode arch=compute_75,code=compute_75 -o cudaNvSci.o -c cudaNvSci.cpp
In file included from cudaNvSci.cpp:12:0:
cudaNvSci.h:14:10: fatal error: nvscibuf.h: No such file or directory
 #include <nvscibuf.h>
          ^~~~~~~~~~~~
compilation terminated.

注意：这里我们直接使用 make 的话会无法通过对例子的编译，参见这里的解释，这是一个已知的错误，我们可以通过 make -k 来忽略过程中的错误。

# 使用 -k 参数来跳过错误
tzloop@tzloop-GE62-6QC:~/samples$ make -k
… …
mkdir -p ../../bin/x86_64/linux/release
cp cuSolverRf ../../bin/x86_64/linux/release
make[1]: Leaving directory '/home/tzloop/samples/7_CUDALibraries/cuSolverRf'
make: Target 'all' not remade because of errors.

# 最终的测试，如果是PASS则Cuda运行正常
tzloop@tzloop-GE62-6QC:~/samples/bin/x86_64/linux/release$ ./deviceQuery
./deviceQuery Starting...
 CUDA Device Query (Runtime API) version (CUDART static linking)
Detected 1 CUDA Capable device(s)
Device 0: "GeForce GTX 960M"
  CUDA Driver Version / Runtime Version          10.2 / 10.2
  … …
  Compute Mode:
     < Default (multiple host threads can use ::cudaSetDevice() with device simultaneously) >
deviceQuery, CUDA Driver = CUDART, CUDA Driver Version = 10.2, CUDA Runtime Version = 10.2, NumDevs = 1
Result = PASS