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FreeBSD安裝教學，KDE桌面 + Fcitx5中文輸入法

· 民國115年丙午年
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分類 資訊科技 BSD系統
標籤 FreeBSD KDE Plasma Fcitx5
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將FreeBSD安裝在實機，安裝KDE Plasma桌面，搭配Fcitx5中文輸入法，當作日常桌面系統使用。

FreeBSD有GNOME、KDE Plasma、XFCE、Mate等桌面可選。我選用功能豐富又漂亮的KDE Plasma桌面。

目前可以在FreeBSD使用最新的KDE Plasma 6，支援X11與Wayland兩種圖形顯示技術。

1. FreeBSD簡介
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FreeBSD是一種Unix-like的作業系統。可供個人電腦和伺服器使用。

FreeBSD和GNU/Linux一樣，是為開源免費的Unix-like作業系統，於1993年發布。前身是BSD Unix，基於當時美國各大學流行的Unix系統開發。Unix系統一開始是作為AT&T旗下貝爾實驗室的低成本研究專案授權給各大學使用的，加州大學柏克萊分校開發了自己的Unix系統，稱之為BSD Unix。1980年代早期，柏克萊分校使用了很多Unix的程式碼開發BSD系統，並發放給外界使用。然而，Unix被AT&T弄成商業產品後，開始控告柏克萊分校侵犯版權專利，打了好幾年的訴訟。在BSD陷入法律問題的同時，GNU/Linux的勢力趁機崛起，從此奠定了自由作業系統龍頭的地位。之後，柏克萊分校的開發團隊基於4.4BSD-Lite大幅度重寫程式碼，幾年後改稱FreeBSD，遂成為完全自由開源的作業系統。2000年，非營利組織FreeBSD基金會成立，用於支援FreeBSD的開發工作。

了解以上歷史淵源後，與其說FreeBSD和GNU/Linux一樣是Unix-like的系統，不如說它就是Unix的直系後代吧！啊，不過在現代「Unix」之名是需要花錢請The Open Group認證商標才可以使用的，否則只能稱之為Unix-like。目前因為認證費用高昂，FreeBSD基金會沒有加入此認證的規劃。

同為自由軟體，FreeBSD與GNU/Linux的授權條款理念有些微不同。GNU/Linux受自由軟體運動理念影響很深，GNU/Linux發行版多半使用GNU GPL授權條款，要求使用者必須開源回饋社區，防止商業公司將Linux核心改為閉源軟體，守護軟體自由。而FreeBSD系統使用的BSD授權條款則是秉持另外一種自由理念，所謂"The Power to Serve"，允許任何人自由利用作業系統原始碼，不限制他人自由，不強求回饋，你想把我開發的系統弄封閉，整碗端走拿去賣錢也沒關係，只要附上BSD的聲明就可以了。

以自由軟體社群的聲勢來說，GNU/Linux社群蓬勃發展，商業與社群發行版好幾百個，不論在伺服器還是個人電腦領域都有人用。相較之下FreeBSD則是處於不溫不火的狀態，桌面方面進展落後GNU/Linux。但其實Apple macOS、Sony PlayStation、Nintendo Switch、TrueNAS等電子產品的底層核心有一部份就是使用FreeBSD技術的喔。在伺服器領域，FreeBSD系統依然有一定份額。

既然是開源系統，BSD家族同樣有許多衍生版，或說發行版，但是碎片化遠沒有GNU/Linux那麼嚴重。BSD系統家族的衍生版包括FreeBSD、OpenBSD、NetBSD、DragonflyBSD等等。每個BSD家族的系統都是一個完整的作業系統，而非像Linux只有核心，需要有人把它跟GNU之類的軟體打包才能成為完整的作業系統。

根據2005年的一項調查，FreeBSD是BSD家族中使用人數最多的系統。FreeBSD作為BSD系統家族當中最有名的版本，官方維護了豐富的原始碼儲存庫，還有一本清晰易懂的FreeBSD Handbook可供參考。

FreeBSD系統有兩個開發分支：Current是測試版本，Release是穩定版。Release大約兩年釋出一個版本。FreeBSD的開發一直都很穩定，對變化比較保守，傳承了1980年代的系統架構，沒有太大的更動。

FreeBSD保留了較為古早的init設計，所有系統服務都是由shell script定義，傳承了Unix哲學。

FreeBSD的系統架構設計比較一致，開發工作由同一個原始碼Git儲存庫管理。FreeBSD將系統軟體與第三方軟體清楚的分離。例如系統軟體會安裝到/bin，第三方軟體是/usr/local/bin，整體來說設計比較完善且統一。FreeBSD官方維護的就只有FreeBSD核心和「base」系統軟體而已，X11和圖形介面的軟體都是由第三方社群提供的。FreeBSD有一個「Ports」套件庫用於收錄各方貢獻的第三方軟體。

這樣做很好的隔離了系統軟體與第三方軟體。不像GNU/Linux發行版將所有軟體都混在一起，碎片化且標準不統一。

還有，FreeBSD的Ports所收錄的軟體分為quarterly release (stable) 和latest release (bleeding edge) 兩個分支，前者經過較長時間測試才會釋出新版本，後者則是一直追上游軟體的變更。使用者可以自由依照需求，選擇適合的軟體版本。

2. 測試環境
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  • 主機板：ASUS K31CD-K
  • CPU：Intel i5-7400
  • GPU：Intel UHD 630
  • GPU：Nvidia GTX1050Ti
  • RAM：16GB

3. 製作開機隨身碟
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  1. 到FreeBSD官網下載ISO。FreeBSD系統本身是沒有圖形界面的，也尚未加入圖形安裝器。需要在安裝完基本系統之後手動安裝桌面環境。

  2. 目前最新穩定版選FreeBSD 15 Release，下載AMD64架構版本的Installer，選DVD版本的ISO。

  3. 下載後檢查檔案完整性防止檔案毀損。

  4. 再使用Ventoy製作開機隨身碟。

  5. 重開機進入電腦UEFI，關閉Secure Boot，使用UEFI模式開機。

4. 安裝FreeBSD基本系統
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開機之前確保有線乙太網路能夠上網。

  1. 開機後選取Boot Installer，按Enter

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  2. 選取Install開始安裝

  3. 設定鍵盤佈局為US

  4. 設定主機名稱

  5. 用空白鍵選取要安裝的系統組件，這些套件之後都可以手動安裝，維持預設

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  6. 檔案系統使用預設的ZFS

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如果硬碟不為空，依照指示建立ZFS

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  1. 設定root帳號密碼

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  2. 設定有線與無線網路介面，全部使用預設值

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  3. 設定開機自動啟動服務

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  4. 系統安全性措施一般人應該不需要啟用

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  5. 如果有的話，安裝系統硬體需要的韌體

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  6. 新增一般使用者，取名叫user或自己喜歡的名字，加入群組wheel

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  7. 設定時區為Asia/Taipei

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  8. 後續設定選No，然後Shutdown關機。拔出安裝隨身碟。

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  9. 第一次開機後，沒有圖形介面。輸入root帳號和密碼，登入系統。

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  10. 執行ifconfig確認有無連上網路。

  11. 安裝sudo和vim

pkg install vim sudo
  1. 執行vim /etc/sudoers指令，將一般使用者加入到sudo
# 找到以下內容並新增
root    ALL=(ALL:ALL) ALL
user    ALL=(ALL:ALL) ALL
  1. 切換到一般使用者
su user
  1. 將shell改成較為常見的bash
sudo pkg install bash

sudo chsh -s /usr/local/bin/bash root

sudo chsh -s /usr/local/bin/bash user

5. 安裝圖形驅動程式
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FreeBSD支援X11與Wayland顯示技術，Wayland是比較現代的顯示技術，可以有效迴避X11畫面撕裂的問題。不過目前FreeBSD的Wayland還不穩定。因此這裡安裝X.org X Server作為主要圖形界面使用，Wayland當作備案。

FreeBSD對「不同顯示卡的雙螢幕」支援似乎很差勁的樣子，也沒有成熟的PRIME能用。我的電腦有內顯和獨顯，我是用Nvidia當作主要顯示卡，所以我不能同時使用兩個顯示卡輸出螢幕，只能一次使用一個GPU。

安裝X.org X Server
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  1. 安裝X.org：
sudo pkg install xorg
  1. 將使用者加入video群組：
sudo pw groupmod video -m user
  1. 正常來說現代的X.org是不需要手寫xorg.conf設定檔的啦，不過如果你圖形界面出不來就得手動調整。

安裝Intel顯示卡驅動
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這裡示範主顯示卡為Intel的情況。drm-kmod是移植自Linux的DRM驅動，內含i915kms的核心模組，提供modesetting驅動，架構比較現代且通用。至於xf86-video-intel是舊版的X11驅動，提供intel驅動，僅支援Intel 9代以前的CPU內顯。FreeBSD手冊是推薦使用i915kms的通用驅動。

  1. 安裝適用Intel UHD內顯的drm-kmod模組
sudo pkg install drm-kmod libva-intel-driver

sudo sysrc kld_list+=i915kms

  1. 可能需要手寫X.org設定檔。用pciconf -lv | grep -B4 VGA指令查看Intel顯示卡的BusID

  2. 編輯/usr/local/etc/X11/xorg.conf.d/20-intel.conf

  3. 加入以下選項啟用DRM。反畫面撕裂的選項不一定要填。

Section "Device"
    Identifier "Intel Graphics"
    Driver     "modesetting"
    BusID      "PCI:0:2:0"
#    Option     "AccelMethod" "uxa" 如果畫面撕裂取消註解這二行
#    Option     "TearFree"  "true"
EndSection

安裝Nvidia顯示卡驅動
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這裡示範主顯示卡為Nvidia的情況。

參見：FreeBSD安裝Nvidia專有驅動

6. 安裝桌面環境
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FreeBSD可以同時安裝多個桌面環境，包括GNOME、KDE Plasma、XFCE、Mate等等，並透過顯示管理器切換。

這裡我優先安裝的是SDDM顯示管理器 + KDE Plasma桌面。

KDE Plasma
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  1. 現在最新版本是KDE Plasma 6了。安裝以下套件，會自動安裝X.Org、Wayland、XWayland、PulseAudio、SDDM等依賴套件
sudo pkg install kde

sudo pkg install plasma6-sddm-kcm sddm

sudo pkg install wayland seatd
  1. 設定KDE Plasma桌面開機需要自動啟動的服務，包括SDDM
sudo sysrc dbus_enable="YES"

sudo sysrc hald_enable="YES"

sudo sysrc sddm_enable="YES"

sudo sysrc seatd_enable="YES"
  1. 設定開機載入所有可用的音訊驅動。切換播放音訊輸出的程式交給PulseAudio管理就可以了
sudo sysrc snd_driver_load="YES"
  1. 依照KDE套件維護者建議，調整以下數值，設定開機自動套用，提升網路性能
echo "net.local.stream.recvspace=65536" | sudo tee -a /boot/loader.conf

echo "net.local.stream.sendspace=65536" | sudo tee -a /boot/loader.conf

  1. 重開機。

  2. SDDM應該會自動啟動，在SDDM左下角選單選取Plasma X11，登入桌面。如果想嘗試最新技術，可以選擇Plasma Wayland。

XFCE
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  1. 安裝XFCE桌面與LightDM
sudo pkg install xfce xfce4-goodies lightdm lightdm-gtk-greeter
  1. 設定開機啟動服務，包括LightDM
sudo sysrc dbus_enable="YES"

sudo sysrc hald_enable="YES"

sudo sysrc lightdm_enable="YES"
  1. 設定開機載入所有可用的音訊驅動。切換播放音訊輸出的程式交給PulseAudio管理就可以了
sudo sysrc snd_driver_load="YES"

7. 設定中文化與安裝Fcitx5輸入法
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  1. 安裝Noto字體以支援多國語言。這會把全部語言的字體拉進來，套件很肥。如果只要正體中文那就noto-sans-tc。
sudo pkg install noto
  1. 編輯~/.profile，設定系統語言為正體中文
export LANG=zh_TW.UTF-8
export MM_CHARSET=zh_TW.UTF-8
  1. 設定開機啟動的SDDM語言為正體中文：
sudo sysrc sddm_lang="zh_TW.UTF-8"
  1. 輸入法我選Fcitx5，提供多種語言的輸入框架，它對Wayland支援比較好，且支援簡繁轉換。用以下指令安裝Fcitx5輸入法、新酷音注音輸入法、拼音輸入法：
sudo pkg install fcitx5 \
fcitx5-gtk-common fcitx5-gtk3 fcitx5-gtk4 \
fcitx5-qt-common zh-fcitx5-chewing zh-fcitx5-chinese-addons
  1. 編輯~/.profile，加入以下環境變數，指定在GTK與QT程式使用Fcitx5輸入法。
export GTK_IM_MODULE=fcitx
export QT_IM_MODULE=fcitx
export XMODIFIERS=@im=fcitx
export SDL_IM_MODULE=fcitx
export GLFW_IM_MODULE=ibus
  1. 如果輸入法沒有在登入桌面後自動啟動，將Desktop Entry加入到XDG Autostart目錄：
mkdir -p ~/.config/autostart/

cp /usr/local/share/applications/org.fcitx.Fcitx5.desktop ~/.config/autostart/
  1. 如果要在KDE 6 Wayland使用Fcitx5，還需要開啟Plasma系統設定 → 鍵盤 → 虛擬鍵盤，選取虛擬輸入法為Fcitx5。

8. 啟用PF防火牆
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  1. 來自OpenBSD的防火牆方案。設定開機啟動PF防火牆：
sudo sysrc pf_enable=yes

sudo sysrc pflog_enable=yes

  1. 用ifconfig指令列出所有網路介面

  2. 編輯/etc/pf.conf設定防火牆規則

  3. 規則如下，拒絕所有連入連線，但開放SSH

ext_if = "re0" # 輸入有線網路的介面

set block-policy drop

set skip on lo

pass out on $ext_if proto { tcp, udp, icmp } from any to any keep state

pass in on $ext_if proto tcp from any to any port 22 keep state
  1. 套用規則
sudo pfctl -F all -f /etc/pf.conf

9. 常用工具與系統調整
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  1. 設定Avahi與nssswitch，啟用mDNS，讓電腦可以使用*.local的網域登入
sudo pkg install avahi-app nss_mdns

sudo sysrc avahi_daemon_enable="YES"

grep -q '^hosts:.*\<mdns\>' /etc/nsswitch.conf || sudo sed -i "" 's/^hosts: .*/& mdns/' /etc/nsswitch.conf
  1. 設定開機載入FUSE，允許一般使用者掛載硬碟
echo 'fusefs_load="YES"' | sudo tee -a /boot/loader.conf

echo 'vfs.usermount=1' | sudo tee -a /etc/sysctl.conf
  1. 啟用電源管理程式powerd，設定讓CPU自動依照需求調節系統效能：
sudo sysrc powerd_enable="YES"

sudo sysrc powerd_flags="-a hiadaptive -i 25 -r 85 -N"

10. FreeBSD如何安裝軟體
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優先使用pkg install指令安裝軟體。不要使用桌面環境的應用商店前端，像KDE Discover，因為那需要PackageKit，但這個工具在FreeBSD不可用。因此還是以打指令安裝為主。

FreeBSD套件庫提供預先編譯好的二進位套件(Packages)，這些套件可從http://pkg.freebsd.org取得。

使用者也可以使用Ports，手動複製軟體原始碼下來，依照自己的需求編譯修改。你可以到FreshPorts查看最新版本的套件提交狀況。通常，Ports的軟體成熟之後，FreeBSD官方就會提供二進位套件讓你直接裝。

11. FreeBSD系統管理指令
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詳細內容請多參閱FreeBSD Handbook。

一般使用者執行以下指令記得加上sudo。

使用service <服務名稱> start控制服務啟動。也可以使用service <服務名稱> enable設定開機啟動服務，它會自動編輯/etc/rc.conf檔案。

用vim編輯/etc/rc.conf這個檔案，用於控制開機載入的核心模組，以及啟動哪些服務。

使用sysrc指令啟用開機服務，它會自動編輯/etc/rc.conf檔案的內容。

kld_list+=指令新增開機載入核心模組，會自動編輯/etc/rc.conf。

/boot/loader.conf與/etc/sysctl.conf這兩個檔案用於控制開機載入的核心模組與服務，可以設定參數。

FreeBSD系統軟體的設定檔應該放到/etc，至於使用者安裝的軟體的設定檔應該放到/usr/local/etc/或者該名使用者的家目錄。

如果弄壞系統無法開機，就用LiveUSB，或者在開機時按2，進入Single User Mode，登入root帳號，執行mount -u /再救援系統。

12. 設定Linuxulator相容層
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類似Wine的東西，允許在FreeBSD系統執行Linux的二進位檔。

非必要步驟，但有些軟體沒有原生FreeBSD套件，拿Linux的過來用比較方便，這個時候Linuxulator會很有用。

參考：FreeBSD跑Linux程式的方法：Linuxulator ＋ Jail

FreeBSD作為桌面系統的使用評價
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我大約從2022年起斷斷續續的嘗試FreeBSD系統。

身為Linux的使用者，我免不了會帶入Linux的視角去比較FreeBSD。FreeBSD的操作難度比Linux還要高，不過架構也相對單純。現在依然很好的保持了Unix哲學的設計精神。使用的時候要多讀手冊。

FreeBSD的軟體選擇是以開源軟體為主（我不講自由軟體，因為FreeBSD主要都是收BSD授權而非GPL授權）。部分軟體是從Linux移植過來的，也有BSD團隊自己的發明。

FreeBSD使用的是Unix-like通行的桌面。遵守FreeDesktop標準真是太好了，Linux桌面很多觀念都能借過來用，例如用fontconfig調整中文字型偏好，只是有些系統路徑不一樣罷了。

FreeBSD的文件非常consistent，多年發展下來沒有太大變化，幾年前的教學依然適用。

但，FreeBSD套件缺的可多了，一堆Linux套件沒有BSD版，不然就是安裝後顯示套件維護者失蹤了。太多程式的圖形版沒有移植。例如KDE協助掛載檔案系統的kio實作不完全，就連MTP都要用指令掛，只好用命令行或TUI。

瀏覽器缺乏DRM是個問題，Firefox和Chromium都沒有，更沒有Google Chrome原生套件。致使單純以瀏覽器為主的作業環境也會遇到許多問題，得手動安裝DRM套件解決。

Linux在多年的社群努力成果下，其實很多東西都自動化，開箱即用了。Systemd這類標準化措施功不可沒。在2026年用FreeBSD當桌面系統，好比在2000年代出頭使用Linux。根本就是瘋狂宇宙，只差沒有編譯XFree86。許多在Linux簡單就設定好的東西，FreeBSD得多做一些步驟。現在我才知道，Linux早就克服的X.org多螢幕自動偵測設定，到了FreeBSD還得要手動配置！Linux有的，FreeBSD很多都沒有移植過來，在作為桌面系統的角色上，FreeBSD落後Linux好幾年。硬體支援度差勁也就算了，軟體東西也缺很多。

總而言之，當作桌面系統來說非常challenging。

參考資料
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