FSMPI Pubwiki

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Auf dieser Seite finden sich mehrere kleine Beispielprobleme, anhand derer man erste Shell-Erfahrungen sammeln kann.

Musterlösungen finden sich verlinkt.


====== Vorab - Öffnen der Shell ======


Zunächst gilt es, in der eigenen Desktop-Umgebung, eine Shell zu starten.

**Unter KDE:**
  Alt+F2, konsole
**Unter Unity/Gnome:**
  Alt+F2, gnome-terminal


====== Aufgaben ======



===== Elementar: Dateisystem =====

Probiere zunächst die Befehle
  ls
  pwd
und dann
  mkdir Safari
  cd Safari
Was passiert hier bei den einzelnen Schritten?

[[kiss:shell-safari_losungen#Elementar_Dateisystem|Lösung]]


===== Download der Safari-Ordner =====


Zu Übungszwecken wurden für diese Shell-Safari Testordner erstellt.

Lade nun den ersten mit
  wget https://pubwiki.fsmpi.rwth-aachen.de/images/4/4f/Kiss-ss14-safari.zip
herunter und entpacke ihn mit
  unzip Kiss-ss14-safari.zip
Du hast nun die historischen ersten Ausgaben des [[https://www.fsmpi.rwth-aachen.de/fachschaft/arbeitsgemeinschaften/geier-ag/|Geiers]], der unter einer [[http://de.creativecommons.org/was-ist-cc/|Creative-Commons]]-Lizenz veröffentlicht wird, im aktuellen Ordner.


===== Elementar: Hilfe bekommen =====


Probiere nun
  man
  man ls
  ls --help

Gebt nun eine sortierte Liste der Geier
  *  nach Dateiname
  *  in umgekehrter Reihenfolge nach Dateiname
  *  nach Dateigröße
  *  mit Zugriffsrechten und Dateigröße in Human-Readable-Darstellung
aus.

[[kiss:shell-safari_losungen#Elementar_Hilfe_bekommen|Lösung]]


===== Elementar: Redirect, less, more, cat, grep und die Pipe ('|') =====


Erstelle nun eine Textdatei <Textdatei>, die eine Liste aller Geier, sortiert nach Dateiname, mit den Informationen
  *  Zugriffsrechte
  *  Dateibesitzer
  *  Dateigröße (Human-Readable)
  *  Dateiname

Probiere nun
  more <Textdatei>
  less <Textdatei>

Finde als nächstes die Dateigröße von Geier 153 heraus!

Als nächstes:
  cat <Textdatei>
  cat <Textdatei> | less
  cat <Textdatei> | grep "153"
  grep  "153" <Textdatei>

Was passiert hier?

[[kiss:shell-safari_losungen#Elementar_Redirect_less_more_cat_grep_und_die_Pipe|Lösung]]


===== Elementar: Editoren =====


Man kann in einer Shell auch tatsächlich Dateien editieren.

Probiere einfach mal
  nano <Textdatei>

Es gibt auch weitere Shell-Editoren, z. B. emacs und vim. Welchen man benutzen möchte ist Geschmackssache.


===== Skripting: Ein erstes kleines Shell-Skript =====


Man kann in einer Shell auch Skripten, d. h. "Makros" von Shell-Befehlen definieren.

Erstelle als erste kleine Übung eine Datei (mit einem beliebigen Texteditor) des folgenden Inhalts:
  #!/bin/bash
  
  # Dieses Shell-Skript erstellt einen neuen Unterordner,
  # wechselt in diesen, lädt ein neues Archiv vom Fachschaftsserver
  # und entpackt dieses
  
  mkdir queken
  cd queken
  wget https://www.fsmpi.rwth-aachen.de/pubwiki/images/8/86/Safari_queken.zip
  unzip Safari_queken.zip
Führe  das Skript nun aus!

[[kiss:shell-safari_losungen#Skripting_Ein_erstes_kleines_Shell-Skript|Lösung]]


===== Skripting: Variablen =====


Lege zunächst eine neue Datei "lines.sh" mit folgendem Inhalt an:
  #!/bin/bash
  
  ZEILEN=$(cat $1 | wc -l)
  
  echo "Die Datei $1 hat ${ZEILEN} Zeilen."
Wende das Skript an!

  *  Schreibe nun ein Shell-Skript, mit dem man alle Dateien des aktuellen Verzeichnisses aufgelistet bekommt, deren **Besitzer** bestimmte Dateirechte hat, welche dem Skript als Parameter übergeben werden! Die Ausgabe soll **nur Dateinamen** auflisten; keine weiteren Informationen! Sollte keine Datei im aktuellen Verzeichnis das geforderte Rechteschema haben, soll das Skript eine entsprechende Meldung ausgeben.
  *  Erweitere das Skript aus der vorigen Aufgabe nun so, dass man mit einem **optionalen** zweiten Parameter auch statt nach Userrechten auch nach Gruppenrechten "g" oder den Dateirechten aller anderen "o" suchen kann!
  *  Nun soll dem Skript ein dritter Parameter "not" übergeben werden können, mit dem das Skript gerade die Dateien ausspuckt, die die abgefragten Dateirechte //nicht// haben.

[[kiss:shell-safari_losungen#Skripting_Variablen|Lösung]]


===== Skripting: Bilder =====


Falls du es nicht eh' schon auf dem Rechner hast, installiere jetzt 'pdftk' und 'imagemagick' mit
  sudo apt-get install pdftk imagemagick

  *  Im aktuellen Ordner liegt eine Sequenz von PNG-Bildern, die zusammen ein Daumenkino bilden. Konvertiere diese in ein animiertes GIF!
  *  Wandele die Bilder nun in das Vektorgrafik-Dateiformat EPS um!
  *  Mache aus den EPS-Dateien nun verlustfreie PDFs!
  *  Merge nun alle PDFs in eine Datei (in richtiger Reihenfolge!) zusammen!

[[kiss:shell-safari_losungen#Skripting_Bilder|Lösung]]


===== Shell-Konfiguration und Customization -- Aliase, Shell-Voids und die .<SHELL>rc =====


Unter Umständen weiß man, dass man einen Befehl oft mit bestimmten Parametern aufrufen wird. Nehmen wir das Beispiel 'ls'. Wenn wir wissen, dass wir regelmäßig vollständigere Informationen (Parameter '-l') als reine Dateinamen wollen werden, die Dateigröße immer human-readable ('-h') sein soll und wir das Ganze immer in Farbe ('--color') sehen wollen, bräuchten wir immer wieder den Befehll
  ls -lh --color
Da wäre es doch eigentlich schön, dafür einen "Shortcut" zu haben.

Es gibt solche Shortcuts. Sie heißen **Alias**e.

Probiere zunächst in deiner Shell den Aufruf von
  alias lsall="ls -lh --color"
und dann
  lsall

Weiterhin haben wir schon gesehen, dass man in Shell-Skripten mit Variablen arbeiten kann. Angenommen, wir wollen immer wieder den aktuellen Pfad wiederfinden können. Dann bietet es sich an zu definieren:
  QUEKEN="$(pwd)"

Nun kann man von überall auf dem Dateisystem direkt zu diesem Pfad wechseln.
  *  Nur zur (Selbst-)Kontrolle: wie?
  *  Wie wechselt man von einem beliebigen Ort im Dateisystem in den Ordner //über// dem aktuellen?

Probiere nun, in der Shell deine **öffentliche** IP-Adresse herauszufinden!

Eine mögliche Lösung:
  wget <__yamdwe_nowiki>0</__yamdwe_nowiki> -O - 2>/dev/null | grep "Current IP Address" | cut -d ":" -f 2- | sed 's#</body></html>##g' | sed 's/ //'

Wie kann man hierfür einen Shortcut anlegen? 

TIPP:
  Das Stichwort heißt Shell-Void.

Wir haben nun Variablen, Aliase und Shell-Voids kennengelernt und benutzt. Allerdings bleiben diese nicht dauerhaft gesetzt, wenn wir sie lediglich in die Shell eintippen. Wird die aktuelle Shell beendet, sind auch diese nützlichen kleinen Abkürzungen weg. Außerdem stehen sie auch in keiner anderen Instanz der Shell zur Verfügung.

Wie können Aliase, Variablen und Voids dauerhaft eingerichtet werden?

[[kiss:shell-safari_losungen#Shell-Konfiguration_und_Customization_--_Aliase_Shell-Voids_und_die_<SHELL>rc|Lösung]]


===== Programmieren: Parameterübergabe =====


Gehe nun mit
  cd ..
wieder in den Safari-Ordner und besorge dir das nächste ZIP-Archiv!
  cd cplusplus
  wget https://www.fsmpi.rwth-aachen.de/pubwiki/images/1/14/Safari_cplusplus.zip
  unzip Safari_cplusplus.zip
Hier liegen drei kleine C++-Programme.

  *  Kompilliere zunächst die 'intro.cpp', um ein ausführbares Programm zu erhalten! (Lese es ruhig vorher!)
  *  Führe das Programm nun aus!
  *  Speichere die komplette Ausgabe des Programmes in einer Datei 'intro_out.txt'!

Als nächstes schaue dir das Programm 'sequenziell.cpp' an und berechne mit seiner Hilfe die geometrische Reihe
$\sum\limits_{k=0}^{10^8} 0,5^k!$

[[kiss:shell-safari_losungen#Programmieren_Parameterubergabe|Lösung]]


===== Programmieren: Compilerflags =====


Nun werfe einen Blick in das Programm 'parallel.cpp'!
  *  Bringe es - vorzugsweise ohne Internetbenutzung und nur mit der Shell - ans Laufen!
  *  Berechne nun mit diesem Programm die geometrische Reihe aus dem vorigen Aufgabenteil!
  *  Wie der name schon vermuten lässt, arbeitet dieses Programm mit Parallelisierung und sollte daher auf Rechnern mit mehr als einem Kern deutlich schneller sein. Überprüfe, wie die Laufzeiten genau sind!

[[kiss:shell-safari_losungen#Programmieren_Compilerflags|Lösung]]