計算機言語 I: 遠隔で受講するには
第1回の資料で遠隔受講の方法を2種類挙げていますが, それぞれについて解説します. 雑に書いてありま すので,わからない部分は,ネットで調べるか質問をして下さい.
1 情報基盤統括センターのマシンを遠隔から利用する
Linuxでは, Cの処理系の導入は容易ですので,この節は, MacかWindowsを想定しています.
1.1 コマンドラインインターフェイスだけを利用
この方法は,新たなプログラムの導入の必要が無く, 最も手軽です. ネットワーク回線の容量も, 全く問題に なりません. PCの種別による差も出ません.
計算機概論 I で述べたように, 情報基盤統括センターのマシンcc.u-ryukyu.ac.jp は, 停電の日以外は, 24時間稼働しています. 端末(Windows 10ならコマンドライン, Windows 11 ならターミナル, Macなら ターミナル(ターミナル.app)を利用して, sshで情報基盤統括センターに繋げます.
エディタは, vimかemacsを利用します. これらでは,手元のPCのかな漢字変換も利用できます. vim(vi),
emacsの使い方については,次の本を読んでください. emacsの方が初心者にはわかりやすいと思います.
はじめのLinux – これだけは知っておきたいLinuxOS とアプリケーションの基礎知識–小林真也監
修,宇戸寿幸,黒田久泰,遠藤慶一, 藤橋卓也著,森北出版2020年, ISBN 978-4-627
1.2 グラフィカルな環境も使いたい ( うまく動かないかもしれない .)
この授業の実習でグラフィカルな環境を利用してるのは,本質的にテキストエディター(Gnome text editor, gedit)だけです. しかし,それを利用するための設定は意外に面倒です.
計算機概論Iでも述べましたが,情報基盤統括センターのグラフィカルな環境を遠隔から利用するとなると, ネットワーク帯域(ネットワークが1度に送れるデータ量)がかなり要求されます. その環境が実現できるの は,実質, 学内のWifi環境だけだと思われます. 従って,ノート型PCを大学に持ってきての受講となります.
1.2.1 手元のPCにX serverソフトを導入
• Mac: Xquartzを検索してダウンロード,導入する.
• VcXsrvという無料のX serverがあるようなので,それを探し出して,ダウンロード,導入.
1.2.2 X serverの起動
• Mac: Finderの移動メニューのユーティリティーの中にXquartz があるので,ダブルクリック.
• Windows: デスクトップにXLaunchというアイコンがあるので,ダブルクリック
起動時の設定の質問が出るので,最初の二つ目は「次へ」(Next)で良い. 最後の設定で,小さな四角い チェックボックスが左に三つ並ぶウィンドウになるが,
全てにチェックして
起動する. タスクバー にX文字のアイコンが増えることを確認する.1.2.3 cc.u-ryukyu.ac.jpにlogin
Xプロトコルをport forwardingしてログインする.
• Mac: Xquartzをダブルクリックして現れる端末 Windowで
ssh -Y cc.u-ryukyu.ac.jp -l ログイン名をタイプしてログインする(オプションは-Y).
• Windows: Windows 10 なら Windows システムツールの中のコマンドプロンプトを起動する.
Windows 11なら全てのプログラムの中からターミナルを起動する.
ssh -X cc.u-ryukyu.ac.jp -l ログイン名をタイプしてログインする(オプションは-X).
Windowsでは, ログインが終わったらwコマンド, あるいはwhoコマンドで,自分のPCに割り当て られた IPアドレスを読み取って,端末で次をタイプしてエンターを押す.
export DISPLAY=IPアドレス:0
上のIPアドレスは,wあるいはwhoコマンドで現れるIPアドレス.
1.2.4 かな漢字変換の設定
上の状態では, Mac, Windowsとも,日本語入力ができません. 次の2行を上で使った端末で入力します. export XMODIFIERS=@im=ibus
ibus-daemon -x &
上の行は, キーボード入力インターフェイスの設定で,下の行は, かな漢字変換ソフトの起動です. 上の行は, 例えばホームディレクトリの.profileというファイルの最下行にこの行の内容を付け加えておけば, login時に 自動設定してくれるようになります. 下の行のソフトの起動は,毎回必要です.
最初のlogin時に設定すること(変換ソフトの設定)
上の端末で, ibus-setup
を実行すると, かな漢字変換の設定になります. キーボードショートカットの次の入力メソッドで,「全角/半 角」が選べれば良いのですが,そうでない場合は,例えば, Ctrl + Spaceとかに切り替えて,入力の切り替えを 設定します. 入力メソッドのタブでは,「日本語-かな漢字」と「日本語 -日本語」の二つを設定して下さい.
2 自分の PC に C の処理系を導入する .
以下,動作しているOS別に記述しました.
2.1 Linux 機を利用している場合
C処理系がすでに入っている場合もありますし, なければ, ソフトウェアパッケージマネージャーがあると 思うので,それを利用して導入します(パッケージマネージャーは,ディストリビューションによって様々).
2.2 macOS X
ターミナル(ターミナル.app)を開いて, sudo xcode-select --install
とすると, AppleからCの処理系(command line tools)が自動的にダウンロードされて導入できるようです (ログイン時のパスワードが要求される). 途中,利用ライセンスに同意させられます. これのサイズはそれほど 大きくないので, ネットワーク的なことが問題にはならないと思います. mac の場合, Linux系OSを無理に 動作させるより,この方法で処理系を導入する方が楽だと思います.
テキストエディタは, miとかCotEditorとかを導入して下さい(viを使うでも良い).
2.3 Chrome OS
Linux環境が使えれば, Linuxの端末環境で次をタイプすれば導入できます. (サインイン時のパスワードが
必要).
sudo apt-get install -y gcc
テキストエディター(gedit)を導入するのも同様です. sudo apt-get install -y gedit
Linux環境が使えない場合は, どうすれば良いかはわかりません.
2.4 Windows 機の場合
Macや Linux系は Unixを開発モデルとして作られています. CはUnixの開発環境だったので, Mac, Linuxとの相性が良いのです.
それに対して, Windowsはビジネス向けのOSとして作られており,プログラミング環境も様々で, Cの処 理系も何通りかが存在します. それぞれにそれぞれの癖があるので, 利用する際に注意して下さい.
2.4.1 Linux等を動作させる
開発環境の差を吸収するのが面倒だと考えるなら, PCでLinuxを動作させればOKです. 方法は次の3通 りです.
• LinuxそのものをOSにする.
• 仮想機械(Virtual box など)を利用して,その中でLinuxを利用する.
• WSL(Windows Subsystem for Linux) を利用する.
最初の2つについては,計算機概論等で述べた, USBから起動可能なMathLibreのOSイメージを作成し てあります. 使ってみたい人は, [email protected] までメールして下さい. コピーサービスをしま す. 16GB以上の容量を持つUSB 3.0，USB 3.1規格のメモリスティックを用意して下さい.
USBからのOSの起動方法や仮想機械ソフトの使い方は,各自調べて下さい. WSLについては,別項で解説します.
2.4.2 Microsoft Visual Studio
Windowsの公式開発環境は, Microsoftが配布している, Visual Studio です. いくつかのエディションが ありますが, Visual Studio Communityは,無料で導入できます. ただし, Cの処理環境を入れるだけでも,か なりのデータサイズになり, 全部を導入すると,とんでもない物体になります. 必要とあれば,大学のネットを 利用してください.
「Visual Studioダウンロード」で検索すれば, MicroSoftのダウンロードサイトに辿り着くと思います. ダウンロード,インストールの前に, Windows updateを実行して, OSをアップデートした方が良いと思い ます. 可能なら, Windows 11にして下さい.
最初のダウンロードのソフトウェアの実行で,インストーラーのダウンロードが実行され,次にインストー ラーが実行されます. インストーラーを用いて導入するパッケージは, 「C++によるデスクトップ開発」の パッケージだけです.
最初の起動直後にサインインのウィンドウが現れますが,サインインは不要です.
次の選択画面では,「ローカルフォルダーを開く」を選んで,左側にある, Visual Studioの所の「repos」を 選んでください.
ソースファイルの作成時は,「ファイルメニュー → 新規作成 → ファイル」でVisual C++ を選んでおき, 保存の際に, Cソースを選びます.
• Visual Studio を起動した状態で,「ツール」メニューから「コマンドライン → 開発者用Power Shell」 が, LinuxでいうGnome端末です.
• コンパイルコマンドは,cl(小文字のシーエル)です.
• できる実行可能ファイルのファイル名は,ソースファイルの.cが.exeに変わったものです. Linuxと 同様,./hogehoge.exeの形で実行します.
• Windowsでは, フォルダ階層は, ￥記号(本来はバックスラッシュ\ ですが,日本語のWindowsだけ
￥記号で表示される)です.
• ヘッダファイル(例えば, #includeで利用されるstdio.h)の場所とかが, LinuxやMacと大きく異 なります. Windowsのこれらについての解説は,私はできません.
2.4.3 Cygwin MinGW
WSL以外にもMinGWや(Minimal Gnu for Windows?), Cygwinと呼ばれる処理系もあります. MinGW 自体は, 32bit の環境のようで,現在ではMinGW-w64と呼ばれる64 bit環境があるようです. これらについ
ては,試していないので,コメントができません.
ずっと昔(Windows 7の頃)にCygwinを使ったことがあるのですが, 悪くはなかったです. MinGW-w64 は,もしかしたら便利かもしれません. 試してレポートをしてくれる人がいるとありがたいです.
2.5 WSL(Windows Subsystem for Linux)
上で別項に書くと書いたWSLです.
これを利用するには,まずWindows 11 にOSをアップデートして下さい. Windows 10 とWindwos 11 でWSLの環境は全く異なっており, Windows 11はかなりマシになりました.
Window 10のWSLを使うのは大変なので,諦めるか,ネットを検索して自分なりの環境を構築して下さい
(使えなくはない).
2.5.1 WSLの導入
以下のことを順に実行しますが, うまくいかない場合, Windows やPC の設定をしなければならない可能 性があります. ネットで色々検索して下さい. わからなければ質問して下さい.
1. Windows 11にOSをして, Windows updateで最新にします.
2. スタートメニューから全てのアプリを選んで,ターミナルを探し出して右クリックし, 「管理者として 起動」を選びます(詳細の中にあるかもしれない).
3. ターミナルでwsl --updateを実行して, wsl環境を最新にします.
4. wsl --install -d debian でdebianを導入します. Debianにしたのは, MathLibreに合わせたか らです. installの際に, Linux環境の管理者のlogin名とパスワードの設定が英語で聞かれますが,適 切に設定して下さい.
WSLを導入し終えると, Windowsのファイルブラウザにペンギンアイコンとともに Linuxというフォルダ が見えるようになります. ファイルブラウザを起動して確かめて下さい. WSLでのホームディレクトリは,上 の状態で, Linux→debian→home→ 管理者の login名 と辿れます.
2.5.2 必要なソフトウェアの導入
上のままでは, Cの処理系もvi以外のエディタをありませんので,それを導入します.
次ページの 先頭部分 30行余りを1 行ずつ実行するか, エディタで入力して, 上のホームフォルダに mkmath.shというファイル名で保存して,sh mkmash.shとシェルスクリプトとして実行して下さい.
途中, ファイルブラウザを利用するために導入したlxdmの設定に対する質問が現れます. (1行単位で実行 している人は, lxdmのところで,これが起こる.) その際には, 自分のアカウント名のところにハイライトが 入ってると思うので,スペースバーで* 印をつけて,エンターを押します
sudo apt update -y sudo apt upgrade -y
sudo apt-get install -y locales-all # ロケール sudo apt-get install -y iso-codes # 文字コード sudo apt-get install -y man # マニュアル sudo apt-get install -y less # 計算機概論で使う sudo apt-get install -y telnet # 計算機概論で使う sudo apt-get install -y dnsutils # 計算機概論で使う sudo apt-get install -y openssh-client # 計算機概論で使う sudo apt-get install -y net-tools # 計算機概論で使う sudo apt-get install -y traceroute # 計算機概論で使う sudo apt-get install -y w3m # 情報科学演習で使う sudo apt-get install -y gimp # 情報科学演習で使う sudo apt-get install -y python3 # 計算機概論で使う
sudo apt-get install -y gcc # C compile. 計算機概論, 計算機言語で使う sudo apt-get install -y wxmaxima # 数式処理
sudo apt-get install -y filezilla # ファイル転送ソフト sudo apt-get install -y firefox-esr # Web ブラウザ
sudo apt-get install -y firefox-esr-l10n-ja # firefox の日本語化 sudo apt-get install -y chromium # Web ブラウザ, Chrome sudo apt-get install -y chromium-l10n # Chrome の日本語化 sudo apt-get install -y dbus-x11 # 日本語入力に必要 sudo apt-get install -y fcitx-mozc # かな漢字変換 sudo apt-get install -y gedit # Text Editor
sudo apt-get install -y texlive-lang-japanese # 日本語 TeX sudo apt-get install -y texworks # TeX には便利
sudo apt-get install -y lxde # ファイルマネージャを利用 sudo apt-get install -y wget # 設定データの取得用
sudo sh -c "dbus-uuidgen >/var/lib/dbus/machine-id" # dbus に必要なファイル mkdir ~/Templates # pcmanfs が利用する?
wget http://c413.math.u-ryukyu.ac.jp/local.conf # Windows font を利用する設定ファイル sudo cp local.conf /etc/fonts # Windows font を利用する設定
2.5.3 日本語環境の設定
この状態では,メッセージが英語のままだし, gedit の日本語入力もできません．
上で導入したgedit を起動して, .profie というファイルを開き, 次ページの先頭からの部分を, 今開い た .profileの最下行に付け加えて下さい. gedit は, 開いているウィンドウで, gedit とタイプしてEnter キーを押します.
export LANG=ja_JP.utf-8 export GTK_IM_MODULE=fcitx export QT_IM_MODULE=fcitx export XMODIFIERS=@im=fcitx export DefaultIMModule=fcitx if [ $SHLVL = 1 ] ; then
(fcitx-autostart > /dev/null 2>&1 &) xset -r 49 > /dev/null 2>&1
fi pcmanfm&
2.5.4 かな漢字変換の設定(最初だけ)
上の節までが終わったら,一旦 WSLを終了して, 再起動して下さい. エラーメッセージが出ると思います が,気にしなくても大丈夫です. 今度は,ファイルブラウザが起動するはずです.
geditでかな漢字変換ができるようにかな漢字変換ソフトの設定をします. WSLの端末で,
fcitx-config-gtk3
とすると設定ソフトが起動します.
入力メソッドにあるMozc がかな漢字変換を行うソフトです, これ以外に, 半角入力のためにキーボードを 設定します. USとあるやつは,合衆国仕様のキーボードで日本にあるやつと異なります.
画面の下の行にある+ボタンを押すとキーボードの種類が現れますから,日本語(OADG 109A)を選択し ます(日本で売られている標準的なもの). USは使うことがないと思いますので ー ボタンで消去します.
右にある設定タブで,入力の切り替えキーが設定できます. Ctrl + Spaceと書かれていると思いますが,そ こをクリックして「全角/半角」キーを押すと, ZenkakuHankaku と変わると思います. これで普段のような 入力切り替えができます.
注意
上の操作で, MathLibreに近い Linux環境が構築できます. ただしひとつだけ不具合があるソフトウエア があります. それは, Linux 環境の端末ソフトです. 情報基盤統括センターで利用している端末は, 上で構築 した環境では, LXTerminal, Xterm, UXtermと呼ばれるものが対応物として入っています. 残念ながら,こ れらとかな漢字変換ソフトとの相性があまり良くないようです. 端末は, WSL を起動したときに現れる Windowを利用して下さい.
3 結論
ここまで長々と書いてきてたどり着いた私の結論です.
