２００６年度数理情報演習（池田研究室）Ａ．基本的な操作方法数理情報演習では Windows ではなく，Turbolinux を使います．コンピュータを起動したら，Turbolinux を選び，ユーザ名とパスワードを入力します．以下の Linux の超基本的な操作を確認しましょう．（１）コンソールを開く画面左上のコンソールと書かれたアイコンをダブル・クリックしましょう．するとコンソールが開きます．コンソールを消すには exit と打って Enter を押します．やってみましょう．もう一度コンソールを開き，コンソールの左上の「シェル− Konsole 」と書かれた部分をドラッグして，コンソールを画面の右下に移動しておきましょう．さらに，もう１枚のコンソールを開きましょう．このように２∼３枚くらいのコンソールを開いておくと，作業を効率的に進めることができます．よく理解できたら，自分自身でまるの中にチェックを入れて下さい． ° （２）ファイル一覧の表示どれかのコンソールで ls と打って Enter を押しましょう．（以下では「と打って Enter を押す」を省略します．）ls というコマンドを用いて，そのディレクトリにあるファイルやディレクトリを表示することができます．もっと詳細な情報が ls -l とすれば表示されます．ls -l としたときに表示される一覧のうちで，左端に d があるものがディレクトリ，無いものがファイルです．よく理解できたら，自分自身でまるの中にチェックを入れて下さい． ° （３）私はどこにいるの？，ディレクトリの移動２枚目のコンソールで pwd としましょう．あなたの学籍番号が T049123 ならば /home/t049123 と表示されるでしょう．（以下では，”t049123” は各自の学籍番号に読み替えなさい．）すなわち，/home/ に続いてあなたの学籍番号が表示されます．ここがあなたのホームディレクトリです．pwd は present working directory の頭文字を並べたコマンドであり，コンソールの現在の居場所（ディレクトリ）を示します．ディレクトリを移動するコマンドは cd です（ change directory ）．ホームディレクトリで 1 ls -l とすれば，ここに MyDocument というディレクトリがあることがわかるでしょう．このディレクトリには cd MyDocument で移動できます．実際， cd MyDocument pwd とすれば /home/t049123/MyDocument のように表示されるでしょう． ° よく理解できたら，自分自身でまるの中にチェックを入れて下さい．最初に開いたコンソールをクリックして pwd とすれば /home/t049123 のように表示されるでしょう．コンソールごとに居場所（ディレクトリ）が異なることが分かりましたか？よく理解できたら左のまるの中にチェックを入れて下さい． ° ２枚目のコンソールに戻りましょう．１つ上のディレクトリは .. （ドットが２つ）で表されます．したがって，cd .. で１つ上のディレクトリに戻ることができます．実際， cd .. pwd とすれば /home/t049123 のように表示されるでしょう． ° よく理解できたら左のまるの中にチェックを入れて下さい．ホームディレクトリは ∼ （ tilde ）でも表すことができます．どのディレクトリに居ようと cd ∼ でホームディレクトリに戻れます．どこかのディレクトリに移動した後，cd ∼ でホームディレクトリに戻って見ましょう．やってみて，成功したら左のまるの中にチェックを入れて下さい． ° （４）Linux のコマンド・・・これだけは覚えて欲しい（１回生向け）・pwd：現在のディレクトリが表示されます．・ls -l：現在のディレクトリにあるファイルとディレクトリが表示されます．・cd ディレクトリの名前：指定されたディレクトリに移動します． TAB や上向き矢印を上手に使うとキーボードからの入力を楽にできます．その方法については，担当教員にたずねなさい． 2 （５）ファイルの編集・ファイルやディレクトリの命名数理情報演習では，ファイルを編集するためには emacs を用いなさい： emacs & emacs は emacs file name & の形ではなく，上記の形で使いなさい．emacs の簡単な使用方法（ファイルを開く，ファイルを保存する，emacs を終了する）については，担当教員にたずねなさい．ファイルやディレクトリの名称には半角の英数字だけを用いなさい．日本語などの２バイト系の文字を使用してはいけません．（６）Linux のコマンド・・・これだけは覚えて欲しい（２回生向け）最初はこの部分をスキップしてよい．これらのコマンドは，２００６年度基礎セミナー（池田研究室）の資料 http://www.math.ryukoku.ac.jp/ tsutomu/basic seminar/basic seminar06.pdf にその説明が書いてありますから，カッコ内ページを参照しな下さい．・cp：ファイルのコピー（ pp. 5-9 ）・mv：ファイルやディレクトリの名称変更・移動（ pp. 6-9 ）・rm：ファイルやディレクトリの消去（ pp. 7-9 ）・mkdir, rmdir：ディレクトリの作成・消去（ pp. 7-9 ）（６）Linux の便利な使い方・オンラインマニュアル：たとえば， man sin とすれば，正弦関数の値を計算する関数 sin() の使い方が表示されます．それだけではなく，関数 sin() の仲間に，acos()，asin()，atan()，cos()，tan() があることも表示されます． PATH を通す：作成したファイルをコンパイルして実行形式ファイル a.out ができたのに a.out としたら bash: a.out: command not found とメッセージがでたことはありませんか？これは，「 a.out という名前のコマンドが無いよ（だから，実行できません）」というメッセージです．でも，ls -l で調べたらわかるように確かに a.out はあります．このようなことが発生するのは，現在いるディレクトリ（「カレント・ディレクトリ」という）がコマンドを探す範囲に含まれていないからです．カレント・ディレクトリをコマンドを 3 探す範囲に含める（このことを「 PATH を通す」という）には，各自のホームディレクトリにある .bashrc を emacs でつぎのように変更しなさい： alias rm=’rm -i’ の前に PATH=”$PATH:.” という行を挿入する．このように変更して .bashrc を保存した後から開いたコンソールでは，カレント・ディレクトリにパスが通ります．ファイルの分別：１回生や２回生の実習の際に作成したファイルがホームディレクトリに溢れている学生を散見します．ディレクトリを作ってファイルを区分けしましょう．ディレクトリの名称には科目名 computer software，algorithms， programming，numerical analysis や担当教員と年度を組み合わせ（ nakano04， hiroshi04，matsukidaira05，junta05 など）はいかがでしょうか．ファイルをまとめて移動する場合には * が便利です．たとえば， mv enshu*.c （ディレクトリ名）とすれば enshuu で始まって .c で終わるすべてのファイルが移動されます．詳しくは，http://www.roes.ryukoku.ac.jp/ から [Linux 関係マニュアル ] を経て [コマンドガイド ] を選び，[1.2.5 ワイルドカード ] を調べなさい．ワイルドカードは mv だけではなく，cp，rm，ls などでも使えます．Ｂ．数理情報演習で使用するプログラムの準備ウェブにおいてある数理情報演習で使用するプログラムをダウンロードして，解凍・展開しましょう．（１）数理情報演習のページへ画面の下側にある地球の形をしたアイコンをダブル・クリックしてブラウザを起動し，数理情報学科のウェブサイト http://www.math.ryukoku.ac.jp/ に行きましょう．ここは良く使うので，このページをブックマークすることをお勧めします．教員一覧から池田勉の右にある personal をクリックすれば，池田勉のウェブサイトに行きますから，池田研究室の学生のページという長いボタンをクリックし，さらに数理情報演習 / セミナー I （３回生後期）をクリックします．こうして，数理情報演習のページにたどりつきます．このページもブックマークすることをお勧めします．（２）数理情報演習で使用するプログラムのダウンロード「数理情報演習で使用するプログラム」をクリックし，「このファイルをディスクに保存する」を選んで「 OK 」をクリックして下さい．さらに，ファイルの場所がホームディレクトリ（たとえば，/home/t049123 ）になっていることを確認したら「保存」を 4 クリックして下さい．ファイルの場所がホームディレクトリかどうか分からない場合は，担当教員にたずねなさい．（３）数理情報演習で使用するプログラムの解凍と展開ホームディレクトリで ls -l としましょう．すると，seminar06.tar.gz という名前のファイルが増えたことがわかるでしょう．このファイルは圧縮されてますから gunzip seminar06.tar.gz で解凍しましょう．もう一度 ls -l とすると，seminar06.tar.gz が無くなって，新たに seminar06.tar ができたことがわかるでしょう．seminar06.tar.gz が解凍されて seminar06.tar になりました．ここまでできたら左のまるの中にチェックを入れて下さい． ° つぎに seminar06.tar を展開するために tar xvf seminar06.tar とします．これが完了したら ls -l をまたやりましょう．seminar06 と eagle いう新しいディレクトリができていることに気づきましたか？ここまでよく理解できたら左のまるの中にチェックを入れて下さい． ° Ｃ．ライブラリの準備 Eagle という独自のグラフィックス・ライブラリを使えるようにするために下記を行って下さい： cd ~/eagle make -f makeeagle cd ~ Ｄ．実行形式ファイルの作成数理情報演習の実習作業はすべてディレクトリ /home/t049123/seminar06 で行います．そのために， cd ~/seminar06 によってディレクトリを移動します. ディレクトリを移動できたと思ったら pwd を使って確認しなさい. ファイルへの出力を行うサンプルプログラムの実行形式ファイルは 5 cc file_output.c とすれば作成されます．実行する際は a.out としなさい（ PATH が通っていない場合は，./a.out ）．a.out を実行すると result.data という名前のファイルに計算結果が書き込まれます．動作を確認しなさい．なお，file output.c は計算科学 I （２００６年度）の cssmp41.c と同じ内容ですから，その機能などについては http://www.math.ryukoku.ac.jp/ tsutomu/csc/csc06/csc06.pdf の例題４−１（２１ページ）を参照しなさい． file output.c 以外のプログラムの実行形式ファイルは make コマンドを使って作成されます．たとえば，マウス・ボタンを押すとその点の座標がコンソールに表示されるプログラムの実行形式ファイル get coordinate は make -f make_get_coordinate とすれば作成されます．実行する際は get_coordinate としなさい（ Esc を押すと終了）．作業（その１） get coordinate.c と file output.c を参考にして，マウス・ボタンで次々とクリック点の座標を，順番にデータファイルに書き込むプログラムを作りなさい．宿題（その１）リニアーくんやアルジェブラさんのようなキャラクターをデザインしなさい（線画，Ｂ５に収まる程度の大きさ）．作業（その２）アルジェブラさんを表示し，jpg ファイルとして保存するための実行形式ファイル algebra は make -f makealgebra によって得られます．また，リニアーくんを表示し，jpg ファイルとして保存するための実行形式ファイル linear も make -f makelinear によって得られます．作業（その１）で作成したプログラム，algebra.c，draw algebra.c，skeleton algebra.c，linear.c，draw linear.c，skeleton linear.c などを参考に，自分でデザインしたキャラクターをディスプレイに表示するプログラムを作りなさい． 6