每次配置環境都頭疼得要死，總是會遇到各種各樣的問題，這次決心一勞永逸地解決這個問題，踩最多的坑，裝最穩的環境。
先介紹用於測試的電腦：操作系統是在清華鏡像上下載的ubuntu16.04LTS，內核版本是4.15.0-29-generic，電腦是聯想Y430P，顯卡我沒記錯的話是GTX850M，gcc版本是5.4.1。
本篇絕大部分操作需要管理員權限，即sudo，也許不把cuda安裝到/usr/lib而是自己的home目錄下可以不用sudo權限，但我沒有嘗試，有興趣的可以自己嘗試一下。
一、更換內核
CUDA8.0最高僅支持4.4版本內核，因此第一步工作就是更換系統內核。如你的內核不高於4.4，可以跳過整個該步驟。
先介紹兩個命令，一個是sudo dpkg --get-selections|grep linux-image，該命令會檢查apt下載的所有linux-image開頭的包，也就是內核；另外一個命令是uname -r，該命令返回結果是當前系統所用內核版本。
在我自己的電腦上，命令行敲入sudo dpkg --get-selections|grep linux-image並執行，返回了四個結果，分別為：
linux-image-4.15.0-29-generic
linux-image-4.4.0-148-generic
linux-image-generic
linux-image-generic-hwe-16.04
執行uname -r返回的結果是linux-image-4.15.0-29-generic，說明我當前使用的內核版本是第一個。
關於內核操作的詳細解釋，請參考附錄1，為保證正文簡潔，只記錄如何更換內核。
首先用grep menuentry /boot/grub/grub.cfg命令查看有哪些內核，如沒有需要的內核可以用apt-get下載（這個我沒有嘗試，因為系統自帶了一個4.4）。我執行這個命令后顯式如下圖。
我想要將linux-image-4.15.0-29-generic修改為linux-image-4.4.0-148-generic，執行sudo vim /etc/default/grub，打開grub設置文件，將GRUB_DEFAULT=0改為GRUB_DEFAULT='Advanced options for Ubuntu>Ubuntu, with Linux 4.4.0-148-generic'。隨后執行sudo update-grub，如無錯誤提示，即意味着/boot/grub/grub.cfg修改成功，然后sudo reboot重啟電腦。注意，重啟電腦后，本來光標默認位置應該在Ubuntu，現在光標位置默認在Ubuntu的下一行，即Advanced options for Ubuntu，直接回車進入，下一個界面光標的默認位置應該在Ubuntu, with Linux 4.4.0-148-generic，直接回車即可。進入界面，uname -r檢查顯示更改內核成功。
這里我本來是希望可以直接登入Ubuntu即是更改后的內核，但嘗試了很多方法，最終都必須通過Advanced options for Ubuntu修改加載內核，如果有高手搞定了，還請不吝賜教。
此外，如果你是強迫症患者，但又不知道如何處理這種情況，可以選擇將Kernel 4.15直接刪掉，但我個人認為這個方法不夠優雅，因此不列出了。
二、禁用nouveau
簡單介紹一下nouveau，簡單來說它和nvidia系列有沖突，不禁用的話可能會導致黑屏或循環登陸，因此一定要禁掉。
這里提供一個不太一樣的禁用方法，這種方法不需要重啟電腦。
分為四部：1.首先ctrl+alt+f1切換到命令行界面，輸入賬號密碼登錄；2.然后sudo service lightdm stop關閉圖形界面；3.sudo modprobe -r nouveau將nouveau徹底干掉；4.執行lsmod | grep nouveau返回空說明nouveau已經清理干凈。
modeprobe是內核模塊管理一個很好用的工具，這里不做具體介紹了，詳情請參考鳥哥的linux私房菜19章。
三、安裝CUDA
終於到了安裝CUDA的步驟了，在禁用nouveau后，不要急着啟用lightdm，轉到cuda安裝文件所在目錄，用sudo命令進行安裝，我的cuda安裝文件名為cuda_8.0.61_375.26_linux.run，記得要禁用opengl，所以我的命令就是sudo ./cuda_8.0.61_375.26_linux.run --no-opengl-lib，禁用opengl據說是為了防止和系統原有的opengl沖突。其余默認安裝即可。
四、測試CUDA是否安裝成功
轉到sample保存目錄，像我在安裝過程中用的默認保存位置，因此它們在我的~/NVIDIA_CUDA-8.0_Samples/目錄下，在這個目錄下，進入./1_Utilities/deviceQuery/，在這個目錄下make然后執行./deviceQuery。如果出現如下畫面說明CUDA安裝成功。
五、其他坑
說點其他比較零碎的坑。
1.首當其沖就是安裝CUDA結束時，安裝程序提醒一切就緒，但是測試不通過，nvidia-smi也無法執行，但是nvcc -V顯示結果無誤。
這個問題的解決方法是我誤打誤撞試出來的，具體為什么我也不清楚，搜了很久也沒找到答案。解決方法是這樣的，用sudo apt-get install nvidia-375安裝顯卡驅動，然后重啟兩遍（對的，重啟一遍沒用，絕望之下我又重啟了一遍），一切問題消失，出現了測試結果中的截圖，nvidia-smi也能正確工作了。
2.用blacklist方式禁用nouveau的時候，禁用掉的是4.15核的nouveau，禁不掉4.4核的，所以我一怒之下，直接把nouveau干掉了，問題解決。
至此CUDA已經順利安裝，后續會嘗試在另一台電腦上安裝CUDA，並在這個帖子更新安裝結果。此外還會在下一篇文章嘗試不用sudo安裝caffe的其他依賴。
附錄1：內核操作的詳細解釋（由鳥哥的linux私房菜（基礎篇）19章部分內容總結）
先簡單介紹一下系統啟動流程：1.加載BIOS的硬件信息並進行自我檢查，並根據設置讀取第一個可啟動的設備；2.讀取並執行第一個啟動設備內MBR的啟動引導程序（linux的啟動引導程序一般為grub或grub2）；3.根據啟動引導程序的設置加載Kernel，Kernel會開始檢測硬件並加載驅動程序；4.余下部分主要是systemd部分，暫且不提。其中啟動引導程序又被稱為boot loader，主要提供三個功能：1.提供選項，是多重引導的重要功能；2.加載內核文件；3.轉交其他loader，是實現linux和win雙系統的重要功能。
借由boot loader讀取內核文件，內核開始從BIOS手中接管硬件，一般來說內核文件保存在/boot目錄下，以vmlinuz開頭，比如我的內核文件絕對路徑為/boot/vmlinuz-4.15.0-29-generic。除kernel以外，boot loader還會讀取initrd（虛擬文件系統），這里暫不表。
boot loader分為兩個階段：1.執行boot loader主程序，沒有安裝loader的相關配置文件；2.主程序加載配置文件，一般都在/boot/grub/（或/boot/grub2/，我的系統是/boot/grub/目錄）目錄下。其中最重要的就是配置文件grub.cfg。官方不建議手動修改grub.cfg文件，而是通過grub-mkconfig（grub2-mkconfig）命令產生新的grub.cfg文件。配置文件的內容簡介詳情見鳥哥的linux私房菜（基礎篇）19章。
參考文獻：
https://www.linkedin.com/pulse/installing-nvidia-cuda-80-ubuntu-1604-linux-gpu-new-victor 這篇文章介紹了很多安裝CUDA中常見的坑，囿於自身水平，其中部分方法在我這里是失效的，但我不知道原因。
https://blog.csdn.net/yhaolpz/article/details/71375762 這是一篇特別詳盡的介紹安裝caffe的博客
鳥哥的linux私房菜