情報活用資料

CUI を使った計算機利用とプログラミング

目的

CUI による計算機利用の概念を学ぶ 計算機のファイルシステムを学ぶ プログラムの作成から実行までの過程を理解する

準備

２台の端末を利用し、１台で Windows ともう１台で Linux を起動する。 両方の端末にログインする

Windows での CUI 操作 (Linux 互換 Cygwin 利用)

１．準備：Cygwin bash shell の起動

スタートメニューからコンピュータを開く

C ドライブをクリックする(GUI と CUI の比較のため)

スタートメニュー→すべてのプログラム→Cygwin から Cygwin bash shell を開く コマンドプロンプトで次のような操作を行う (command のフォントは実際に入力、 filename のような斜体字はファイル名などに必要に応じて変更する) ２．フォルダを C ドライブ最上位の階層へ移動する cd /cygdrive/c/ と入力する。c ドライブは Windows のシステムが入ったハードディスクである。 コマンドは英語の命令文と同じ構文で書く。コマンド（動詞）＋オプション(修飾語) ＋コマンドの動作の対象(目的語)、のような感じである。コマンドは機能の少ない小さ なアプリケーションである。アプリケーションを実行する場合はアプリケーション名を 打てばよいと予想される。例えば、firefox を実行したい場合、 firefox と打ってみると実行(run:直訳でアプリケーションが走るとか使う)されるのであろうか。 しかし、実行されない。

と入力する。コマンドそうすると GUI でファイルを表示させたのとだいたい同じ名前 (システムに関連するファイルなど GUI では見えないファイルも見えている)が出てく る。 次にフォルダを Program files の中に移動する。 cd Program¥ files ここで、¥だけフォントが違っているが、半角の¥である。英語の OS やキーボードで は \ (バックスラッシュ) になる。ディレクトリ名にスペースが入っている場合にスペ ースの前に入れる必要がある。中のファイルやフォルダを表示してみる。 ls と入れるとフォルダの中にあるフォルダやファイルの名前が表示される。ここは、 Windows のアプリケーションがすべて入っているフォルダなので、いくつか見たこと のある名前があるかもしれない。GUI の方でも Program files のアイコンをダブルクリ ックしてフォルダの中を見てみよう。今度は同じ名前が見えるはずである。

さらにフォルダを Mozilla Firefox の中に移動しよう。 cd Mozilla¥ Firefox

これで、Program files/Mozilla Firefox というフォルダに移動できた。GUI でフォルダ を開いたのと同じである。フォルダを開いて初めて、中のファイルをクリックして起動 させることが出来るのを思い出してほしい。ここで、 / はフォルダの区切りを表す。 中のファイルやフォルダを表示してみる。

ls

そうすると中に firefox.exe というファイルがある。これが Firefox アプリケーション の本体である。 .exe は拡張子と呼ばれ、Windows の GUI からは普通は見えないよう になっている(オプションで見えるように設定することは可能)。拡張子はファイルの種 類を表している。JPEG の画像ファイルだったら、 .jpg である。 .exe はファイルが 実行可能(executable)であること、つまり、アプリケーションであることを表している。 これを実行させてみるのだが、ちょっとその前に寄り道。今度は cd と入れる。これで自分の書類のあるフォルダに戻ってしまう。今度は、 cd /cygdrive/c/Program¥ file/Mozilla¥ firefox

と入れてみよう。こうすると、いっぺんにフォルダを移動できる。

４．アプリケーションの起動 こんどは

. /firefox.exe これでプログラムが走った。 ./ の . (ピリオド) は自分が今いるフォルダという意味で あり、今いるフォルダの中にある firefox.exe を実行させよという意味である。この書 き方が正規の書き方であるので覚えておこう。 ここで、いったん Firefox をマウスで終了する。今度は、 . /firefox としてみる。やはり走る。Windows では拡張子を省略してもアプリケーションを起動 できるようである。Linux では、これは不可である。 問題１ １．cd コマンドで、自分の書類のあるフォルダに戻って firefox.exe と入力するとどうなるだろうか？試してみよ。 ２．自分の書類のあるフォルダから firefox.exe を起動するにはどのようにコマンドを 打てばよいのか考えよ。 作業の様子を示した画面をキャプチャしてレポートとして提出すること。提出方法は 最後にある。読んだ人がマニュアルとして利用できるようにわかりやすく工夫して示す こと。スクリーンショットの取り方は付録を参照のこと。

Windows での CUI 操作 (コマンドプロンプト利用)

１．準備：コマンドプロンプトの起動 スタートメニューからコンピュータを開く C ドライブをクリックする スタートメニュー→すべてのプログラム→アクセサリからｺﾏﾝﾄﾞﾌﾟﾛﾝﾌﾟﾄを開く コマンドプロンプトで次のような操作を行う (command のフォントは実際に入力、 filename のような斜体字はファイル名などに必要に応じて変更する) ２．フォルダを C ドライブ最上位の階層へ移動する cd c: ¥ ここで、¥だけフォントが違っているが、半角の¥である。コマンドは英語の命令文と 同じ構文で書く。コマンド（動詞）＋オプション(修飾語)＋コマンドの動作の対象(目的 語)、のような感じである。コマンドは小さなアプリケーションである。アプリケーシ ョンを実行する場合はアプリケーション名を打てばよい。例えば、firefox を実行した い場合、 firefox と打ってみると実行(run:直訳でアプリケーションが走るとか使う)されるのであろうか。 しかし、実行されない。 ３．フォルダ中のファイルやフォルダの表示、フォルダ内への移動 その中に存在するファイルやフォルダ(Linux ではディレクトリと言う)を表示してみる dir と入力する。コマンドそうすると GUI でファイルを表示させたのと同じ名前が出てく る。次に ls と入力する。コマンドが見つからないとエラーが出る。ここで、ls は Unix(Linux)のコ マンドであり、普通、Windows では使えない。

フォルダを Program files (x86)の中に移動する。Windows 7 32bit の場合は、 cd "Program file"

Windows 7 64bit の場合 cd "Program file (x86)"

とする。さらにフォルダを Mozilla Firefox の中に移動する。 cd "Mozilla Firefox"

これで、c:¥Program files¥Mozilla Firefox というフォルダに移動できた。フォルダを 開くのと同じである。開かないと中のファイルをクリックして起動できないから、その フォルダに入るのと一緒である。中のファイルやフォルダを表示してみる。

dir

そうすると中に firefox.exe というファイルがある。これが Firefox アプリケーション の本体である。 .exe は拡張子と呼ばれ、Windows の GUI からは普通は見えないよう になっている(オプションで見えるように設定することは可能)。拡張子はファイルの種 類を表している。JPEG の画像だったら、 .jpg である。 .exe はファイルが実行可能 (executable)であること、つまり、アプリケーションであることを表している。 プログラムを実行する前に、今度は cd c:¥ と入れる。これでまた C ドライブの最上位フォルダに戻った。今度は、 cd "¥Program file¥Mozilla firefox "

または

cd "¥Program file (x86) ¥Mozilla firefox"

と入れてみよう。こうすると、いっぺんにフォルダを移動できる。¥はフォルダの区切 りである(英語の OS やキーボードでは \ (バックスラッシュ) になる)。 ４．アプリケーションの起動 再び firefox やっぱり走らない。ファイル名を見ると firefox.exe となっているので、全部入力する。 firefox.exe こうすると走る。いったん Firefox を終了する。今度は、 . ¥firefox.exe としてみる。やはり走る。 .¥ の. (ピリオド)"は自分が今いるフォルダという意味であ る。

Linux を利用した CUI 操作

教科書第 6・８章も参照すること。 １．ログインと端末の起動

Linux の端末にログインする。

Linux では GUI が使えるシステムを X-Window システムと呼ぶ。 アプリケーション→アクセサリ→端末を開く 以下は端末のウィンドウで行う。 ２．カレントディレクトリを表示 カレントディレクトリ(自分が今いるディレクトリ)を見る。 pwd pwd はカレントディレクトリを表示させるコマンドで、おそらく present working directory の略であろう。/fs/home/nakakuki のように表示される。Windows ではフ ァイルをしまっておく入れ物はフォルダというが、Linux ではディレクトリと言う。 Windows ではフォルダの区切りは ¥”で表したが、Linux では / (スラッシュ) である。 端末を開いたときに入っているディレクトリはホームディレクトリと呼ばれる。これ が Windows のマイドキュメントに相当する。ファイルシステムはユーザー全員で共通 しているため、ホームディレクトリの中にのみファイルやディレクトリ(フォルダ)を作 ったり、消したりすることが出来る。 ３．アプリケーションの実行とプロセス ところで、Firefox は起動出来るだろうか？ firefox と入力してみると、Windows と異なり、ちゃんと起動する。これは Linux システムが あらかじめ、アプリケーションを入れてある場所を知っているからである。pwd など のシステムのコマンドと同じ/usr/bin や/bin などの場所に入っている。コマンドは単 機能のアプリケーションと思っても良いだろう。また、このとき、端末が入力できなく なっている。これは端末上でアプリケーションが走っているからである。このような実 行をフォアグラウンド実行という。これだと不便なので、いったん firefox を終了する。 Ctrl(Control)キーを押しながら同時に c キーを押してみよう。 Ctnl+c

端末で Ctrl+c を押すと、フォアグラウンドで実行しているアプリケーションが強制終 了される。この止め方はファイルを保存していない場合、作業が無駄になるから普段は 使わない。アプリケーションが暴走したりして応答しなくなった時に使用する。もう一 度、 firefox & と入力する。今度は端末にコマンドが入力できる。このような実行をバックグラウンド 実行という。走っているアプリケーションのことジョブあるいはプロセスといい、この 場合バックグラウンドジョブあるいはバックグラウンドプロセスという。 ps と入力すると、その端末上から走らせたプロセスを確認できる。PID の下にある数字で ある。番号はプロセス番号と呼ばれる。 ps ux と入力すると、ユーザーが実行しているプロセスすべてを確認できる。 環境設定の確認 env と入力すると、ログインしているユーザーの環境設定が見られる。enviroment の略で ある。いろいろな設定があるが、PATH という変数に指定されているディレクトリが、 コマンドやアプリケーションの入っている場所である。 ４．ディレクトリの作成 ディレクトリの中にあるファイルの名前をみる ls

と入力する。list の略で、Windows の dir と同じ働きである。なお、Windows という ディレクトリがあるが、Windows のファイルはこちらに保存されている。 マウスで、デスクトップにある userid(アカウント名)のホーム のアイコンを開くと同 じ名前のファイルが見える。表示を詳細表示にすると、ファイルの許可情報、容量や最 終変更日時が見られる。これを端末で見るには、 ls -l と入力する。こんな表示が出る。

最初 drwxr-x-r-x というのは許可情報である。その次にオーナー、グループ、容量、変 更日時、名前が出る。

ディレクトリを作成する。 mkdir directoryname

directoryname のところは適当な名前を付ける。mkdir はディレクトリを作るコマンド で、make directory の略である。GUI 側でも新しいディレクトリが出来ているのを確 認してみよう。ディレクトリを消すには rmdir directoryname と入力する。なお、ディレクトリの中身が空でないと rmdir によりディレクトリを消す ことは出来ない。もし、ディレクトリを消してしまったら、もう一度ディレクトリを作 っておこう。 ５．ディレクトリの移動 ディレクトリを移動する cd directoryname と入力すると移動できる。ディレクトリの名前を pwd と入れて確認する。１つ上の階層に戻るには、 cd .. と入れる。 cd あるいは cd ~

と入力するとホームディレクトリへ戻る。 はホームディレクトリを意味する。 nakakuki とするとアカウント nakakuki のホームディレクトリという意味になる。 戻ってしまったら、再び先ほど作ったディレクトリのなかへ入っておく。 ６．エディタによる HTML ファイルの作成 gedit & と入力して GNOME Editor をバックグランドプロセスとして起動する。 ps と入力するとプロセス番号(今後 PID という)が確認できる。 gedit の PID を確認しよう。確認したら、 kill -9 PID といれる。ここで、PID は実際の番号(プロセスの起動により変わる。ここでは 31499) である。こうするとプロセスが強制終了する。アプリケーションが暴走したときなどに 使用する。もう一度、gedit を起動しよう。 gedit & ここで、端末ウィンドウをもう１つ開いておく。 問題２ 1. ディレクトリ public_html を作成せよ。

2. 別紙の HTML ファイルを gedit を使って入力し、public_html の中に index.html という名前で保存せよ。

HTML ファイルを保存する際、名前の後ろに拡張子 .html (Windows の場合.htm がし ばしば用いられる)を付ける。拡張子 .html があるとシステムがそのファイルが HTML であることを認識する。

問題２ HTML ファイル

<html> <head> <title>○○○○のホームページ</title> </head> <body> <h1>○○○○のウェブサイトへようこそ</h1> <p><a href=http://home.hiroshima-u.ac.jp/depssweb/UG/index.html>広島大学理学部地球惑 星システム学科</a>の○○○○です。<br />私は地球や太陽系の□□□□について興味を持っ ています。</p> <p><font color=”#0000FF”>将来勉強したいこと</font><p> <p><font size="-1">私は金星のテクトニクスがどのように…⋯(適当に書いて下さ い)</font></P> </body> </html>

まとめ CUI ではコマンドを入力して計算機を利用する。 アプリケーションを動かすときは名前を入力する。 コマンドの書き方は英語の命令文と同じ構文で書く Linux のコマンド カレントディレクトリの表示 pwd ディレクトリの移動 cd directoryname (directoryname はディレクトリ名) ホームディレクトリに戻る cd ~ または cd １つ上の階層のディレクトリに移動 cd .. ディレクトリを作成する mkdir directoryname ディレクトリの削除 rmdir directoryname アプリケーションのフォアグラウンド起動 firefox アプリケーションのバックグラウンド起動 gedit & 自作アプリケーション(実行可能ファイル)の起動 ./a.out (または、コンパイル時に付けた名前) フォアグラウンドプロセスの強制終了 Ctrl+c

バックグラウンドプロセスの強制終了 kill -9 PID (PID はプロセス番号) 端末で前に入力したコマンドを出す ↑ (上向きカーソルキー) ファイル名を推測させる tab (tab キー) コピー マウスのカーソルでなぞる 貼り付け マウスの中ボタン(ホイール)を押す これら２つはエディタでも使える エディタのショートカット コピー (copy) Ctrl+c 切り取り (cut) Ctrl+x 貼り付け (paste) Ctrl+v やり直し (undo) Ctrl+s 上書き保存 (save) Ctrl+s Windows でも同じ。Mac は Ctrl の代わりにコマンドキー。

許可情報の意味 drwxr-xr-x 最初の d ファイルの種類。d がついているとディレクトリ、ファイルは無印- 左の rwx 本人に対する許可情報 r:読み取り可能, w:書き込み可能, x:実行可能 ディレクトリの場合は x がないと中へ入れない。 ファイルの時は実行可能ファイル(executable)を表す。 真ん中の r-x 本人以外の同グループユーザーに対する許可情報 この場合、書き込みのみ不可。 右の r-x 他のグループのユーザーに対する許可情報 この場合、書き込みのみ不可。 -rwx---となっていれば、本人のみ読み書き可能な実行可能ファイル ディレクトリ構造のイメージ たくさん引き出しのあるロッカー→引き出しの１つ１つに名前→引き出しの中に仕切 りがあって一つ一つに名前→仕切りの中にボックス(フォルダ)があって１つ１つに名 前→引き出しの中にバインダ(ファイル)があって１冊１冊に名前 最初の引き出しには単に / という名前がついている。これをルートディレクトリとい う。引き出しや仕切りの１つ１つをディレクトリという。ファイルまでどのディレクト リを通っていけばたどり着くかの道のりをパスと言う。/から名前を書いていけば、ど のファイルまでもたどり着く道のりを示せる。これを絶対パスという。それ以外を相対 パスという。

付録 スクリーンショットの取り方 Linux の場合 アクセサリ→スクリーンショットの取得を開く ウィンドウのみを選ぶ 時間を１∼数秒後などにして、スクリーンショットボタンを押す。 スクリーンショットを撮りたいウィンドウをアクティブにする。 １∼数秒後に保存ダイアログが出るので、画像を保存する(フォーマットは PNG) Windows の場合 キーボードの Print Screen キーを押す(コピーバッファに画面の画像がコピーされる) すべてのプログラム→アクセサリ→ペイントを開く 貼り付けボタンを押す ファイル→名前を付けて保存を選び、PNG や JPEG で保存する Mac の場合 Command+shift+4 を押す カーソルが十字になるので、キャプチャする範囲を選ぶ デスクトップに自動で保存される(PNG または PDF) PDF の作成方法 OpenOffice の場合 ファイルメニュー→PDF としてエクスポート→保存ダイアログが出る→名前を付ける Microsoft Office の場合 ファイルメニュー→印刷→プリンターを選ぶところで Adobe PDF を選ぶ→印刷ボタ ンを押す→保存ダイアログが出る→名前を付ける