每次配置环境都头疼得要死，总是会遇到各种各样的问题，这次决心一劳永逸地解决这个问题，踩最多的坑，装最稳的环境。
先介绍用于测试的电脑：操作系统是在清华镜像上下载的ubuntu16.04LTS，内核版本是4.15.0-29-generic，电脑是联想Y430P，显卡我没记错的话是GTX850M，gcc版本是5.4.1。
本篇绝大部分操作需要管理员权限，即sudo，也许不把cuda安装到/usr/lib而是自己的home目录下可以不用sudo权限，但我没有尝试，有兴趣的可以自己尝试一下。
一、更换内核
CUDA8.0最高仅支持4.4版本内核，因此第一步工作就是更换系统内核。如你的内核不高于4.4，可以跳过整个该步骤。
先介绍两个命令，一个是sudo dpkg --get-selections|grep linux-image，该命令会检查apt下载的所有linux-image开头的包，也就是内核；另外一个命令是uname -r，该命令返回结果是当前系统所用内核版本。
在我自己的电脑上，命令行敲入sudo dpkg --get-selections|grep linux-image并执行，返回了四个结果，分别为：
linux-image-4.15.0-29-generic
linux-image-4.4.0-148-generic
linux-image-generic
linux-image-generic-hwe-16.04
执行uname -r返回的结果是linux-image-4.15.0-29-generic，说明我当前使用的内核版本是第一个。
关于内核操作的详细解释，请参考附录1，为保证正文简洁，只记录如何更换内核。
首先用grep menuentry /boot/grub/grub.cfg命令查看有哪些内核，如没有需要的内核可以用apt-get下载（这个我没有尝试，因为系统自带了一个4.4）。我执行这个命令后显式如下图。
我想要将linux-image-4.15.0-29-generic修改为linux-image-4.4.0-148-generic，执行sudo vim /etc/default/grub，打开grub设置文件，将GRUB_DEFAULT=0改为GRUB_DEFAULT='Advanced options for Ubuntu>Ubuntu, with Linux 4.4.0-148-generic'。随后执行sudo update-grub，如无错误提示，即意味着/boot/grub/grub.cfg修改成功，然后sudo reboot重启电脑。注意，重启电脑后，本来光标默认位置应该在Ubuntu，现在光标位置默认在Ubuntu的下一行，即Advanced options for Ubuntu，直接回车进入，下一个界面光标的默认位置应该在Ubuntu, with Linux 4.4.0-148-generic，直接回车即可。进入界面，uname -r检查显示更改内核成功。
这里我本来是希望可以直接登入Ubuntu即是更改后的内核，但尝试了很多方法，最终都必须通过Advanced options for Ubuntu修改加载内核，如果有高手搞定了，还请不吝赐教。
此外，如果你是强迫症患者，但又不知道如何处理这种情况，可以选择将Kernel 4.15直接删掉，但我个人认为这个方法不够优雅，因此不列出了。
二、禁用nouveau
简单介绍一下nouveau，简单来说它和nvidia系列有冲突，不禁用的话可能会导致黑屏或循环登陆，因此一定要禁掉。
这里提供一个不太一样的禁用方法，这种方法不需要重启电脑。
分为四部：1.首先ctrl+alt+f1切换到命令行界面，输入账号密码登录；2.然后sudo service lightdm stop关闭图形界面；3.sudo modprobe -r nouveau将nouveau彻底干掉；4.执行lsmod | grep nouveau返回空说明nouveau已经清理干净。
modeprobe是内核模块管理一个很好用的工具，这里不做具体介绍了，详情请参考鸟哥的linux私房菜19章。
三、安装CUDA
终于到了安装CUDA的步骤了，在禁用nouveau后，不要急着启用lightdm，转到cuda安装文件所在目录，用sudo命令进行安装，我的cuda安装文件名为cuda_8.0.61_375.26_linux.run，记得要禁用opengl，所以我的命令就是sudo ./cuda_8.0.61_375.26_linux.run --no-opengl-lib，禁用opengl据说是为了防止和系统原有的opengl冲突。其余默认安装即可。
四、测试CUDA是否安装成功
转到sample保存目录，像我在安装过程中用的默认保存位置，因此它们在我的~/NVIDIA_CUDA-8.0_Samples/目录下，在这个目录下，进入./1_Utilities/deviceQuery/，在这个目录下make然后执行./deviceQuery。如果出现如下画面说明CUDA安装成功。
五、其他坑
说点其他比较零碎的坑。
1.首当其冲就是安装CUDA结束时，安装程序提醒一切就绪，但是测试不通过，nvidia-smi也无法执行，但是nvcc -V显示结果无误。
这个问题的解决方法是我误打误撞试出来的，具体为什么我也不清楚，搜了很久也没找到答案。解决方法是这样的，用sudo apt-get install nvidia-375安装显卡驱动，然后重启两遍（对的，重启一遍没用，绝望之下我又重启了一遍），一切问题消失，出现了测试结果中的截图，nvidia-smi也能正确工作了。
2.用blacklist方式禁用nouveau的时候，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，问题解决。
至此CUDA已经顺利安装，后续会尝试在另一台电脑上安装CUDA，并在这个帖子更新安装结果。此外还会在下一篇文章尝试不用sudo安装caffe的其他依赖。
附录1：内核操作的详细解释（由鸟哥的linux私房菜（基础篇）19章部分内容总结）
先简单介绍一下系统启动流程：1.加载BIOS的硬件信息并进行自我检查，并根据设置读取第一个可启动的设备；2.读取并执行第一个启动设备内MBR的启动引导程序（linux的启动引导程序一般为grub或grub2）；3.根据启动引导程序的设置加载Kernel，Kernel会开始检测硬件并加载驱动程序；4.余下部分主要是systemd部分，暂且不提。其中启动引导程序又被称为boot loader，主要提供三个功能：1.提供选项，是多重引导的重要功能；2.加载内核文件；3.转交其他loader，是实现linux和win双系统的重要功能。
借由boot loader读取内核文件，内核开始从BIOS手中接管硬件，一般来说内核文件保存在/boot目录下，以vmlinuz开头，比如我的内核文件绝对路径为/boot/vmlinuz-4.15.0-29-generic。除kernel以外，boot loader还会读取initrd（虚拟文件系统），这里暂不表。
boot loader分为两个阶段：1.执行boot loader主程序，没有安装loader的相关配置文件；2.主程序加载配置文件，一般都在/boot/grub/（或/boot/grub2/，我的系统是/boot/grub/目录）目录下。其中最重要的就是配置文件grub.cfg。官方不建议手动修改grub.cfg文件，而是通过grub-mkconfig（grub2-mkconfig）命令产生新的grub.cfg文件。配置文件的内容简介详情见鸟哥的linux私房菜（基础篇）19章。
参考文献：
https://www.linkedin.com/pulse/installing-nvidia-cuda-80-ubuntu-1604-linux-gpu-new-victor 这篇文章介绍了很多安装CUDA中常见的坑，囿于自身水平，其中部分方法在我这里是失效的，但我不知道原因。
https://blog.csdn.net/yhaolpz/article/details/71375762 这是一篇特别详尽的介绍安装caffe的博客
鸟哥的linux私房菜