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2017 | Buch

Einführung Kapitel lesen Erstes Kapitel lesen

Einführung in Unix/Linux für Naturwissenschaftler

Effizientes wissenschaftliches Arbeiten mit der Unix-Kommandozeile

verfasst von: Thomas Erben

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

Enthalten in: Springer Professional "Wirtschaft+Technik" , Springer Professional "Technik" , Springer Professional "Wirtschaft"

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Über dieses Buch

Das Buch gibt Studienanfängern naturwissenschaftlicher Fächer eine solide Einführung in das Betriebssystem Unix und dessen praktische Anwendung. Der Leser erhält einen systematischen und leicht verständlichen Einstieg in den Umgang mit der Unix-Kommandozeile, mit deren Interaktion ein effizienter Einsatz von Unix im wissenschaftlichen Bereich möglich ist. Hierbei werden wesentliche Themen hervorgehoben, die Anfängern möglichst schnell ein Arbeiten mit der Shell erlauben. Ausgehend von Grundkenntnissen mit dem Betriebssystem Microsoft Windows werden neue Konzepte mit zahlreichen Beispielen und Übungsaufgaben (inkl. ausführlichen Lösungen) erarbeitet. Es werden zunächst Kernthemen behandelt, um die Unix-Kommandozeile überhaupt benutzen zu können – darunter grundlegende Unix-Kommandos, Dateien und Verzeichnisse unter Unix und Prozesskontrolle. Der Leser erhält damit die Möglichkeit, alle Vorteile des Systems zu nutzen: Nachvollziehbarkeit und Reproduzierbarkeit von Ergebnissen, oftmalige Wiederholung ähnlicher Analysen, Entwicklungsumgebung für Algorithmen und selbstgeschriebene Programme. Eine Einführung in Unix als Datenanalyseumgebung rundet das Buch ab und macht es zu einem kompakten Begleiter bei den ersten Schritten in die Welt von Unix/Linux.
Für Studenten, die einer schriftlichen Präsentation von EDV-Themen das audio-visuelle Lernen vorziehen, werden Videos zu allen Themen auf einem YouTube-Kanal zur Verfügung gestellt.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter
1. Einführung
Zusammenfassung
In diesem Kapitel beschäftigen wir uns mit der Frage, warum in Naturwissenschaften häufig das Betriebssystem Unix und nicht etwa Microsoft Windows verwendet wird. Des Weiteren diskutieren wir wichtige Unterschiede und Gemeinsamkeiten beider Betriebssysteme. Zum Schluss des Kapitels erläutere ich Ihnen die Ziele des Buches.
Thomas Erben
2. Das HOWTO zu diesem Buch
Zusammenfassung
Es sollen in diesem Kapitel die Themenauswahl des Buches, sein Aufbau, und Konventionen für den benutzten Schriftsatz erklärt werden. Des Weiteren gebe ich einige Hinweise, wie Sie mit dem Buch arbeiten sollten. Das Kapitel stellt also ein kleines HOWTO zum Buch dar. Dem Begriff HOWTO (frei übersetzt: Ein „Wie macht man“) werden Sie in der Unix-Welt sehr oft begegnen. Er steht für eine kompakte, aber üblicherweise vollständige Anleitung.
Thomas Erben
3. Erster Kontakt mit Unix
Zusammenfassung
Unix erlernt sich nur durch aktives Studium direkt am Computer. Das Lesen dieses Buches alleine wird Ihnen nicht helfen, den Stoff zu verinnerlichen und ihn im Bedarfsfall anzuwenden. In diesem Kapitel diskutieren wir einige Möglichkeiten, wie Sie sich eine geeignete Unix-Umgebung auf einem eigenen Rechner installieren können.
Thomas Erben
4. Unix-Kommandos
Zusammenfassung
Befehle sind der grundlegende Baustein für die Arbeit mit einem Computer. Sie lernen in diesem Kapitel, wie Unix-Befehle aufgebaut sind, wie man sie benutzt und wie man sich Informationen über sie verschafft.
Thomas Erben
5. Das Unix-Dateisystem
Zusammenfassung
In diesem Kapitel sehen wir uns zunächst genauer an, wie Unix Dateien und Verzeichnisse verwaltet. Sie lernen weiterhin, wie Sie sich im Unix-Verzeichnisbaum zurechtfinden können und wie Sie Dateien und Verzeichnisse anlegen, kopieren und löschen können.
Thomas Erben
6. Das Unix-Rechtesystem
Zusammenfassung
Sie lernen, welche Rechte Unix-Dateien und -Verzeichnisse haben können, welche Benutzerklassen es gibt und wie Sie Rechte eigener Dateien und Verzeichnisse modifizieren können.
Thomas Erben
7. Techniken zum effektiven Umgang mit der Shell
Zusammenfassung
In diesem Kapitel sehen wir uns einige grundlegende Techniken an, wie man sich bei der täglichen Arbeit auf der Unix-Shell viel Tipparbeit sparen kann.
Thomas Erben
8. Sonderzeichen der Shell
Zusammenfassung
Viele Zeichen lösen bei der Eingabe auf der Kommandozeile eine spezielle Aktion der Shell aus. Sie haben dort also eine weitergehende als nur ihre wörtliche Bedeutung. Wir sehen uns an, wie Sie die Spezialbedeutung dieser Zeichen bei Bedarf aufheben können. Des Weiteren werden wir hier eine Zusammenfassung der Spezialzeichen geben, die Sie bisher kennengelernt haben oder die wir in späteren Kapiteln dieses Buchs noch behandeln werden.
Thomas Erben
9. Programmausführung und Prozesskontrolle
Zusammenfassung
Wir besprechen nun, wie Sie Programme, die Sie von externen Quellen auf Ihren Account kopieren und solche, die Sie selbst schreiben, ausführen können. Danach beschäftigen wir uns mit der Kontrolle laufender Prozesse. Viele wissenschaftliche Analyseprogramme beenden sich nicht instantan, sondern laufen oft viele Stunden oder Tage. Daher ist es sehr wichtig, zu wissen, wie Sie solche Programme identifizieren und gegebenenfalls beeinflussen können.
Thomas Erben
10. Shell-Konfiguration
Zusammenfassung
In diesem Kapitel sehen wir uns an, wie wir unsere Shell individuell an eigene Bedürfnisse anpassen können. Dies betrifft z. B. das in Kap. 9 diskutierte Problem, neue Verzeichnisse in den Unix-Suchpfad für ausführbare Programme zu integrieren. Andere, häufig genutzte Konfigurationsmöglichkeiten sind das Aussehen des Eingabe-Prompts oder die Definition von Kurzformen für lange, häufig benutzte, Unix-Befehle (die Definition sogenannter Aliasse).
Thomas Erben
11. Dateien finden mit dem find-Kommando
Zusammenfassung
Dateien mit bestimmten Eigenschaften im Unix-Verzeichnisbaum zu finden und später Aktionen mit ihnen oder an ihnen durchzuführen, ist eine zentrale Aufgabe in der täglichen Arbeit mit Unix. Das wichtigste Werkzeug zum Auffinden von Dateien ist das find-Programm, welches wir in diesem Kapitel kennenlernen werden.
Thomas Erben
12. Textdateien unter Unix
Zusammenfassung
In diesem Kapitel besprechen wir, was bei der Nutzung von Textdateien unter Unix zu beachten ist. Des Weiteren schauen wir uns effektive Techniken an, um uns schnell einen Überblick über den Inhalt von Textdateien zu beschaffen. Wir beenden dieses Kapitel mit einer Diskussion über Textdateien zur Speicherung wissenschaftlicher Daten.
Thomas Erben
13. Datenströme und Datenpipelines
Zusammenfassung
In diesem Kapitel lernen Sie, wie Sie Ausgaben von Unix-Programmen effizient weiterverwenden können. Die einfachste Form ist die Speicherung von Bildschirmausgaben in Textdateien. Der nächste Schritt ist der Aufbau von Prozessketten, in welchen die Ausgabe von Programmen direkt in andere Prozesse weitergeleitet werden. Unix-Programme, die meist nur einen sehr beschränkten Funktionsumfang haben, können so für sehr komplexe Aufgaben effizient miteinander verbunden werden.
Thomas Erben
14. Unix-Werkzeuge zur Arbeit mit ASCII-Textdateien
Zusammenfassung
In diesem Kapitel stelle ich Ihnen vier der wichtigsten Unix-Programme zur effizienten Analyse von Daten in ASCII-Textdateien vor. Sie werden sehen, dass Sie mit diesen vier Programmen und den Datenpipelines von Kap. 13 schon recht komplexe Datenanalysen durchführen können.
Thomas Erben
15. Shell-Skripte
Zusammenfassung
Shell-Skripte erlauben es, mehrere Unix-Kommandos zu kombinieren und sich so effektiv neue, leistungsfähige Befehle zu programmieren. Lange und oft benötigte Befehlsfolgen müssen so nicht mehr immer wieder per Hand eingegeben werden, sondern können komfortabel durch den Aufruf eines Shell-Skripts abgearbeitet werden. Dies erleichtert einerseits die tägliche Arbeit mit Unix, und ist andererseits ein zentraler Bestandteil für effizientes wissenschaftliches Arbeiten. Letzteres erfordert es z. B. häufig, ähnliche und einfach zu reproduzierende Analysen mit vielen Datensätzen durchzuführen. Dieses Kapitel führt in die Grundlagen der Shell-Skriptprogrammierung ein.
Thomas Erben
Backmatter
Metadaten
Titel
Einführung in Unix/Linux für Naturwissenschaftler
verfasst von
Thomas Erben
Copyright-Jahr
2017
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Electronic ISBN
978-3-662-50301-0
Print ISBN
978-3-662-50300-3
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-662-50301-0

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