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Série 1
Découverte de l'environnement de travail : Unix, fichiers, éditeurs, commandes, ...

Buts

Le but de cette série d'exercices est de vous

offrir une première prise de contact avec l'environnement informatique de l'EPFL (que vous pourrez aussi expérimenter à distance si nécessaire);
permettre de vous familiariser avec votre compte informatique
faire connaître à ceux d'entre vous qui le souhaitent, les principales manipulations de base pour évoluer dans un environnement Unix. Il s'agit de l'environnement disponible sur les machines de l'EPFL : manipulation et édition de fichiers, commandes Unix, etc....
montrer comment installer un environnement de travail vous permettant de réaliser les séries d'exercices sur votre propre matériel si vous le souhaitez.

tous

Vous noterez donc que les machines de l'EPFL peuvent aussi être accédées à distance, comme expliqué plus bas.

Vous êtes vivement encouragés à venir participer aux séances de TP et à travailler sur les machines qui sont mises à votre disposition. Néanmoins, être autonome avec votre propre matériel peut s'avérer très utile pour plus de flexibilité et de confort. Le premier exercice est fondamental pour tous, quelque soit votre choix. Il vous explique toutes les façon possibles de travailler.

Présentation générale du cours Information, Calcul et Communication

Avant de commencer cette série d'exercices, merci de visionner la petite vidéo ci-dessous et de lire la présentation générale du cours (si ça n'a pas déjà été fait).

La vidéo n'est pas de cette année. Les informations qui y sont présentées restent toutefois d'actualité. Les seules différences à noter sont :

que le «forum Piazza» s'appelle maintenant le «forum Ed»;
que les détails spécifiques à 2021, comme les dates qui apparaîssent sur la page Moodle ne sont pas les bonnes, mais ça n'est pas le coeur du sujet ;-)

Inscription au MOOC

N'oubliez pas de vous inscrire au MOOC «Initiation à la programmation (en C++)» https://www.coursera.org/learn/initiation-programmation-cp. La partie programmation étant donnée en format «classe inversée», vous aurez à étudier le contenu de ce MOOC semaine après semaine selon un calendrier précis avant d'assister au cours du lundi.

Prérequis pour la suite de la série

[ Pour plus de détails, voir le site http://studying.epfl.ch/bienvenueBachelor (voir «Informations administratives») ainsi que le https://studying.epfl.ch/].

Pré-requis :

Avoir son mot de passe Gaspar ;
Disposer d'une adresse e-mail à l'EPFL.

Ces prérequis sont remplis dès votre inscription à l'École, et vous devriez normalement pouvoir passer directement au premier exercice. En effet, en tant qu'étudiant inscrit à l'EPFL, vous avez dû recevoir document/email contenant : votre adresse e-mail EPFL, un username et un mot de passe. C'est de cela dont il s'agit ici.

Si ce n'est pas le cas:

si c'est un problème technique : contacter le Help-desk comme indiqué ci-dessous;
ou sinon par le guichet des étudiants pour tous les problèmes administratifs ou d'inscription.

Rappel :

Le portail GASPAR sert à gérer les accès aux ressources sécurisées du Service Informatique Central. C'est le coffre fort pour vos données d'authentification. Vous pouvez par exemple y modifier votre mot de passe.

Note importante :

En cas de problème technique avec les VM ou l'infrastructure EPFL (p.eex. liés au login et à GASPAR, ou pas de répertoire myfiles , etc.), un support est assuré par le «Help-desk» (MA A0 388, téléphone interne : 1234, email : 1234@epfl.ch)

Exercice 1 : Mise en place d'un environnement de travail

Cet exercice décrit SIX façons possibles de travailler sur un ordinateur pour ce cours (numéros en rouge ci-dessous). Les options décrites ne sont pas exclusives. Vous pouvez en expérimenter plusieurs et choisir celles qui vous conviennent le mieux.

L'option la plus naturelle ce semestre, si vous débutez, est sans doute l'option 1 (sur les machines de l'école) et l'option 2 à combiner avec l'option 3 (sur votre propre ordinateur). L'option 4 est d'avantage une solution de dépannage pour faire ses premiers pas en C++ si l'on n'a pas réussi à installer les outils nécessaire pour programmer (un navigateur internet suffit en principe).

Tout d'abord, un peu de contexte...

L'EPFL offre en salles CO-020 à CO-023 ou INF3, des postes de travail équipés du système d'exploitation Linux Ubuntu. Il est possible d'utiliser cet environnement soit directement dans les salles ou alors en s'y connectant à distance.

L'intérêt de travailler de cette manière est :

qu'il n'y a aucune installation à faire de votre côté;
que tous les fichiers que vous produirez pourront être sauvegardés dans un dossier nommé myfiles, géré de façon centralisée au niveau de l'école, ce qui assure les sauvegardes, mais aussi de pouvoir retrouver ces fichiers en se connectant de façon appropriée depuis une autre machine.

Les inconvénients sont :

que la connexion à distance peut ne pas fonctionner (problèmes de réseau, machines indisponibles etc.);
et qu'il faut se familiariser avec le monde Unix (ce qui n'est pas tout à fait un inconvénient car l'expérience peut être riche et intéressante!)

Vous trouverez ci-dessous des indications pour explorer ces options. Puis seront suggérées d'autres approches qui se détachent des machines de l'EPFL.

Travail dans l'environnement de l'EPFL

Pour travailler avec l'environnement prévu dans les salles de TP, vous pouvez soit :

1. vous connecter directement sur les postes «physiques»: il suffit de vous connecter sur un des postes dans les salles CO-020 à CO-023 ou INF3 (vous y aurez un accès au dossier myfiles [a.k.a. « MyNAS » ; tout ça est expliqué plus loin]) ;
2.vous connecter à distance depuis votre propre ordfinateur sur les mêmes machines virtuelles (VM) que celles utilisées en salles de TP (vous y aurez accès au répertoire myfiles dans lequel vous devez travailler, voir plus bas) :
- connectez-vous dans un navigateur à l'adresse vdi.epfl.ch:
- (à ne faire qu'une seule fois; optionnel suivant votre choix) installez l'outil de connexion en cliquant sur « Installer VMware Horizon Client » (bas gauche) ; utilisez ce client pour vous connecter à vdi.epfl.ch à l'aide de votre identifiant Gaspar ; l'autre solution, si vous ne souhaitez pas installer ce « client » sur votre machine, sera de passer par votre navigateur Internet (« browser ») en cliquant (à chaque fois) sur « VMware Horizon HTML Access » (bas droite) ;

Travail avec ses propres outils

Il n'est pas nécessaire de travailler sur les machines de l'EPFL pour apprendre à programmer. Vous pouvez vous procurer les outils nécessaires directement sur votre ordinateur.
Note : toutes les autres solutions ci-dessous n'ont pas d'accès direct à myfiles. Vous pouvez cependant créer cet accès vous même « à la main » (des explications vous parviendront à ce sujet bientôt).

Si vous éprouvez des difficulté avec les options décrites jusqu'ici, vous avez l'option de programmer en C++ directement «sur le Cloud» :

Enfin, pour les plus témeraires (et/ou celles et ceux qui ont déjà quelques aptitudes techniques), vous pouvez investiguer le monde Unix avec plus de liberté :

Pour ce TP, connectez vous aux machines de l'EPFL: soit directement ( option 1) ou depuis votre machine (option 2). Dans un cas comme dans l'autre vous pouvez faire sans autres, tous les exercices suivants de la série. S'il vous reste du temps, et que vous avez un ordinateur, vous pouvez commencer à y installer les outils utiles sur selon l'option 3. N'hésitez pas à solliciter de l'aide soit à nous directement ou via le forum de discussion (voir plus bas).

Pour vous connecter sur les machines de l'EPFL (soit directement, soit à distance), tapez votre nom d'utilisateur (username) puis tapez sur la touche Return et attendez que le système vous demande votre mot de passe (password).

Vous arrivez ensuite sur un écran intermédiaire ou vous devez choisir une «machine virtuelle»
Pour ce cours, il faut choisir la machine IC-CO-IN-SC-MA ou la machine IC-CO-IN-SC-INJ .

Si tout s'est bien passé, après quelques instants un écran qui ressemble à celui de la figure ci-dessous va apparaître. Sinon recommencez... Au bout de trois échecs, appelez un.e assistant.e.

Cette opération en deux étapes est nécessaire car l'architecture est «un peu plus compliquée» que votre ordinateur personnel habituel : vous êtes en effet connecté sur des clients qui s'adressent à un serveur «chef d'orchestre» («load balancer») qui demande à un autre serveur de calcul de vous créer (et ouvrir) une «machine virtuelle». C'est cette machine virtuelle que vous voyez finalement sur votre écran. Pour résumer :

C'est pour cela que vous avez un login en deux étapes : une première pour accéder au «chef d'orchestre», et une seconde sur la machine virtuelle. Normalement, ce second login consiste à ne rien faire, le «chef d'orchestre» ayant passé vos paramètres à la machine virtuelle.

Comment lancer une application

Vous pouvez aussi faire une recherche en tapant quelques lettres du nom de l'application dans l'invite de commande. Notez qu'il existe encore d'autres façons de lancer les programmes, comme expliqué dans ce qui suit.

Exercice 2 : Utiliser Firefox

Firefox est un navigateur Internet. Pour le lancer, vous avez plusieurs options :

Une fois Firefox lancé, il vous suffit de taper l'URL (adresse à laquelle vous voulez vous connecter) dans le champ prévu à cet effet :

La page Moodle du cours (ou la page principale de Moodle) étant relativement importante, on peut vouloir la garder (pour ne pas avoir à retaper à chaque fois son adresse) dans ses bookmarks («signets» en français) :

Un des liens principaux offert par la page Moodle du cours est l'accès au calendrier et au support de cours, que vous pouvez également consigner dans vos «Bookmarks»: https://iccsv.epfl.ch/

Si vous ne voyez pas la barre «Bookmarks», il faut aller au «View», puis «Toolbars», puis clickez sur «Bookmarks Toolbar». La barre doit apparaitre.

Un problème de clavier ?

Si vous êtes connecté à distance sur les VMs depuis votre ordinateur, il est possible que le clavier ne corresponde pas. Pour cela vous pouvez changer la configuration clavier de la VM pour la faire correspondre à la vôtre (et sinon, passez directement à la suite) :

Exercice 3 : «Forum de discussion» et «Annonces du cours»

Toutes les annonces importantes du cours se font par le biais du forum «Annonces du cours» de la page Moodle du cours. Vous recevrez automatiquement une copie de ces messages par email. Il est impératif de consulter régulièrement ces annonces afin de ne pas passer à côté de consignes importantes.

Accédez maintenant au forum de discussion du cours et lisez le message de bienvenue que j'y ai posté. Ce n'est pas nécessaire d'y répondre : inutile de poster d'emblée 150 messages sans réelle substance sur le forum ;-)
Par contre tout commentaire constructif ou toute question est déjà le/la bienvenu(e) !

N'hésitez pas à utiliser cet outil à bon escient : poster tous les messages qui vous semblent pertinents (questions, commentaires, ...) en relation avec le cours, le C++, Unix, la programmation, ou sur la partie théorie du vendredi, bien entendu.

Ce forum de discussion peut générer un traffic élevé. Afin de ne pas être noyé.e par l'envoi de trop nombreux emails (à chaque fois qu'un.e de vos collègues poste une question!), il est très important de le configurer de sorte à désactiver la réception automatique d'emails. Pour cela

Exercice 4 : Ouvrir un terminal

Un «terminal» est une fenêtre qui vous permet de donner directement des commandes au système. Pour en ouvrir un (remarquez qu'on peut avoir plusieurs terminaux ouverts à la fois), tapez simplement terminal dans une invite de commande :

Un «terminal» doit alors s'ouvrir. Cliquez dessus/dedans pour l'activer et taper la commande

qui liste le contenu du répertoire courant (voir les exercices en bas pour plus de détails. ATTENTION ! le premier caractère est un L minuscule, pas le chiffre 1 !).

Pour l'instant aucun contenu créé par vous-même n'apparaît en principe dans la liste. Dans l'exercice suivant, nous allons justement voir comment créer des fichiers.

Exercice 5 : Premier contact avec un éditeur

Supposons que vous ayez envie d'écrire un message, juste en texte (pas de formatage, ni gras, ni couleur, etc.) et de le stocker sur votre compte. Il vous faut pour cela utiliser un utilitaire particulier appelé « éditeur » (plus simple qu'un « traitement de texte »).

La première fonctionnalité d'un éditeur est justement de vous permettre de saisir du texte et de le stocker sous la forme d'un fichier.

Plusieurs éditeurs sont à votre disposition dans le cadre de ce cours : Geany, Sublime Text, Emacs, GEdit, Vim, ...

Pour lancer l'un ou l'autre de ces éditeurs, il suffit de taper son nom dans une invite de commande:

Ces éditeurs sont aussi accessibles via des commandes dans un terminal : il suffit de taper son nom (dans un terminal) suivi du symbole &. Par exemple :

Pour commencer, choisissez un éditeur particulier (par exemple geany) et lancez le.

Pour ouvrir un nouveau fichier dans l'éditeur que vous avez choisi, il suffit de sélectionner dans la barre menu l'option File -> New ou File -> Open File (selon l'éditeur. Dans Emacs, il faut donner un nom de fichier en bas de la fenêtre, par exemple mon-1er-message.txt).

Saisissez ensuite un texte quelconque dans la zone de l'éditeur dédiée à la saisie, puis sauvegardez-la au moyen de l'option File -> Save. Un nom vous sera alors demandé pour désigner le fichier dans lequel sera stocké votre document. Saisissez par exemple mon-1er-message.txt en guise de nom. Une fois que la sauvegarde est effectuée, vous pouvez quitter l'éditeur.

qui liste le contenu du répertoire courant. Vous devriez alors voir apparaître le fichier mon-1er-message.txt que vous venez de créer via l'éditeur.

Ce fichier peut maintenant être ouvert à nouveau et modifié par n'importe quel éditeur (identique ou différent de celui qui l'a crée). Il restera stocké sur votre compte d'une session de travail à l'autre pour peu qu'il se trouve dans le dossier myfiles (voir ceci).

Essayez de l'ouvrir (option File -> Open), le modifier et le sauvegarder à nouveau avec chacun des autres éditeurs à tour de rôle (n'ouvrez pas plusieurs éditeurs en même temps !).

Ceci vous permettra de vous faire une première idée sur les différents éditeurs mis à votre disposition et vous permettra de porter votre choix par la suite sur celui qui vous semble le plus confortable. Nous reviendrons plus en détail sur les fonctionnalités des éditeurs dans les exercices suivants.

Concernant les fichiers et leur manipulation, nous en verrons plus dans les exercices suivants, mais déjà une note importante (qui sera expliquée un peu plus en bas) :

À propos de QTCreator

Notez enfin que pour développer du code C++, vous pourrez recourir à un outil plus élaboré qu'un simple éditeur. C'est ce que l'on appel usuellement un «Environnement de développement intégré (EDI)». Un «EDI» («IDE» en anglais pour «integrated Development Environment») est un programme offrant différentes fonctionnalités comme:

Exercice 6 : Utilisation du gestionnaire de fichiers

Lorsque vous vous connectez sur votre compte, vous arrivez à la racine de votre répertoire personnel, c'est-à-dire à l'endroit de l'arborescence Linux qui vous appartient. Le chemin absolu de ce répertoire est /home/nom_utilisateur/. Il devient votre répertoire courant, c'est-à-dire le répertoire utilisé par défaut par les commandes Linux.

Pour ouvrir ce répertoire dans le le gestionnaire de fichiers, sélectionnez l'icône «Home Folder» dans le bandeau latéral gauche :

En cliquant dans le dossier «Desktop», vous verrez le répertoire nommé myfiles qui est extrêmement important.

C'est aussi celui que vous avez directement sur votre bureau, en haut à gauche.

Revenons maintenant à la fenêtre que nous venons d'ouvrir. Vous pouvez entre autres :

Application 1 : Mise en place d'une architecture de travail

Vous allez maintenant créer une architecture de travail utile pour le reste de ce cours de programmation. Faîtes-le avec le gestionnaire de fichiers.

Dans le répertoire Desktop/myfiles, créez un répertoire cpp dans lequel vous créerez les sous-répertoires serie01, serie02, serie03, etc.

Application 2 (OPTIONNEL) : accéder au disque distant SwitchDrive

En tant qu'étudiant(e) EPFL, vous avez accès à un « disque réseau » Switch Drive auquel vous pourrez accéder de partout, y compris depuis les VMs de l'Ecole. Si vous souhaitez l'utiliser (optionnel, pas nécessaire -- c'est juste pour information) voici comment procéder :

Exercice 7 : Quelques commandes Unix (Linux ou Mac)

Cet exercice a pour objectif de vous faire faire une petite incursion dans le monde Unix (pour comprendre un peu plus en profondeur les arcanes du système d'exploitation à votre disposition sur les VMs de l'EPFL).

Pour gérer les fichiers, on peut soit utiliser le gestionnaire de fichiers comme vu précédemment, soit utiliser un éditeur comme déjà vu (et sur lequel nous reviendrons dans le prochain exercice), soit utiliser directement des commandes du langage Shell d'UNIX dans une fenêtre Terminal, ce qui est l'objet du présent exercice.

Commencez par regarder cette petite vidéo d'introduction. Lisez ensuite la synthèse plus détaillée présentée dans ce document.

Les principales commandes (ls, cd, cp,...) sont présentées dans la mini-référence du cours.

Vous êtes en principe alors prêts à réaliser les manipulations requises par cet exercice.

Remarque préalable : cet exercice est surtout une invitation à l'apprentissage par l'expérimentation. L'idée est de commencer à vous familiariser un peu avec le monde Unix en essayant les commandes qui font l'objet des questions ci-dessous.

Application 1 : copie de fichiers (facile)

Ouvrez un terminal (voir l'exercice 4), et allez dans le répertoire myfiles/cpp/serie01 créé à l'exercice précédent :

À l'aide des commandes Unix suivantes, copiez dans ce répertoire les fichiers poeme1.txt et poeme2.txt :

Application 2 : commandes de base et diverses manipulations de fichiers (plus compliqué)

Créez, à l'aide de la commande Unix mkdir, un sous-répertoire test (dans serie01 ou alors à la racine, hors de myfiles. Dans le premier cas le nom sera simplement test tout seul (ou ./test, ce qui est pareil). Dans le second cas, ce sera ~/test, avec le «tilde» devant. Ce «tilde» est un raccourcit pour dire «$HOME», i.e. votre répertoire personnel). Dans la suite nous utilisons test. Remplacez par ~/test si vous avez créé ce répertoire à votre racine.).

Exercice 8 : Utilisation d'un éditeur

Comme vu précédemment, il existe de nombreux éditeurs utilisables pour ce cours. Nous utiliserons principalement Geany . Les commandes essentielles de cet éditeur sont présentées dans une mini-référence :

Vous pouvez si vous le souhatez utiliser un autre éditeur : gedit, vim, ...

Lancer Geany et ouvrez-y les fichiers poeme1.txt et poeme2.txt (faites-le dans le même éditeur, c'est-à-dire sans lancer plusieurs fois Geany). Exercez-vous à modifier/manipuler le contenu de ces fichiers de différentes manières, par exemple en recherchant une chaîne de caractères quelconque et en la remplaçant par une autre. Essayez par exemple de supprimer tous les é (E accent aigu) du texte, ou de sauvegarder un nouveau fichier qui contienne les textes des deux fichiers. Apprenez aussi à annuler vos dernières modifications (Edit -> Undo).

Exercice 9 : Navigation

Exercice 10: Quelques compléments utiles

Complément 1 : Utiliser le mail

Pour lire votre email dans les salles CO, vous pouvez soit passer par l'interface Web précédente, soit par un outil spécifique comme p.ex. «Thunderbird» ou «Evolution» (configuration : mot de passe GASPAR ; entrant : IMAP SSL/TLS sur imap.epfl.ch, port 993 ; sortant : STARTTLS sur mail.epfl.ch, port 587). Voir ceci à ce propos.

Complément 2 : Impression

Visualisation des documents

Pour visualiser un document au format PDF, cet environnement utilise le logiciel evince.

Pour un fichier sur le Net, il suffit depuis votre navigateur Internet (firefox) de cliquer sur le lien vers un tel document. Un « plug-in» (une portion d'evince insérée dans le navigateur) se charge d'effectuer la visualisation.

Impression des documents

Pour imprimer un document autre que PDF, vous devez au préalable le rapatrier sur votre système (pour les PDF votre navigateur le fera pour vous). Lorsqu'il s'agit de document que vous ne voulez pas conserver, utiliser le répertoire /tmp pour les stocker temporairement, ce qui permettra d'économiser votre quota disque.
(Pensez tout de même à le nettoyer quand vous avez fini !)

Pour imprimer un fichier PDF utiliser le bouton d'impression dans acroread. De même pour imprimer une page Web, utilisez le bouton d'impression du navigateur (Firefox).

Exercice 11: Se déconnecter (ou logout)

ATTENTION ! Pour vous déconnecter de votre session de travail, il vous faut vous déconnecter DEUX FOIS !

Une première fois de la machine virtuelle : option Log Out du menu System :

et une seconde fois du server de VMs, là où il y a la liste des choix des VMs (dont la IC-CO-IN-SC-MA).

Série 1
Découverte de l'environnement de travail : Unix, fichiers, éditeurs, commandes, ...

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