Notas de la instructora

  • ¿Por qué aprendemos a usar el shell?
    • Permite a los usuarios automatizar tareas repetitivas
    • Y capture pequeños pasos de manipulación de datos que normalmente no se registran para que la investigación sea reproducible
  • El problema
    • Ejecutar el mismo flujo de trabajo en varias muestras puede ser innecesariamente laborioso
    • Manipulación manual de ficheros de datos:
      • a menudo no se recoge en la documentación
      • es difícil de reproducir
      • es difícil de solucionar, revisar o mejorar
  • El Shell
    • Los flujos de trabajo pueden automatizarse mediante el uso de scripts de shell
    • Los comandos incorporados permiten manipular fácilmente los datos (por ejemplo, ordenar, grep, etc.)
    • Cada paso puede ser capturado en la secuencia de comandos de shell y permitir la reproducibilidad y fácil solución de problemas

Total

Mucha gente se ha preguntado si deberíamos seguir enseñando el shell. Después de todo, cualquiera que quiera renombrar varios miles de archivos de datos puede hacerlo fácilmente de forma interactiva en el intérprete de Python, y cualquiera que esté haciendo un análisis de datos serio probablemente va a hacer la mayor parte de su trabajo dentro de IPython Notebook o R Studio. Entonces, ¿por qué enseñar el shell?

La primera respuesta es: “Porque muchas otras cosas dependen de ello” La instalación de software, la configuración del editor predeterminado y el control de máquinas remotas suelen presuponer una familiaridad básica con el intérprete de órdenes y con conceptos relacionados como la entrada y salida estándar. Muchas herramientas también utilizan su terminología (por ejemplo, los comandos mágicos %ls y %cd en IPython).

La segunda respuesta es: “Porque es una manera fácil de introducir algunas ideas fundamentales sobre cómo usar los ordenadores” Cuando enseñamos a la gente a utilizar el shell de Unix, les enseñamos que deben hacer que el ordenador repita las cosas (mediante el tabulador, ! seguido de un número de comando y bucles for) en lugar de repetirlas ellos mismos. También les enseñamos a tomar las cosas que han descubierto que hacen con frecuencia y guardarlas para su posterior reutilización (a través de shell scripts), a dar nombres sensatos a las cosas, y a escribir un poco de documentación (como comentarios en la parte superior de los shell scripts) para hacer la vida de sus futuros yos mejor.

La tercera respuesta es: “Porque permite utilizar muchas herramientas y recursos informáticos específicos del campo a los que los investigadores no pueden acceder de otro modo” Familiarizarse con el shell es muy útil para acceder remotamente a las máquinas, utilizar la infraestructura informática de alto rendimiento y ejecutar nuevas herramientas especializadas en muchas disciplinas. Aquí no enseñamos HPC o habilidades específicas de dominio, sino que sentamos las bases para el desarrollo posterior de estas habilidades. En particular, la comprensión de la sintaxis de los comandos, las banderas y los sistemas de ayuda es útil para las herramientas específicas de dominio y la comprensión del sistema de archivos (y cómo navegar por él) es útil para el acceso remoto.

Por último, y quizás lo más importante, enseñar a la gente el shell nos permite enseñarles a pensar en la programación en términos de composición de funciones. En el caso de la shell, esto toma la forma de tuberías en lugar de llamadas a funciones anidadas, pero la idea central de “piezas pequeñas, unidas sin apretar” es la misma.

Todo este material se puede cubrir en tres horas siempre que los alumnos que utilicen Windows no se encuentren con obstáculos como:

  • no ser capaz de averiguar dónde está su directorio de inicio (sobre todo si están usando Cygwin);
  • no poder ejecutar un editor de texto plano; y
  • el shell que rechaza ejecutar scripts que incluyen terminaciones de línea DOS.

Preparándose para enseñar

  • Utilice el directorio data para los ejercicios del taller y los ejemplos de codificación en vivo. Puede clonar el directorio shell-novice o utilizar el botón Descargar ZIP de la derecha para obtener el [repositorio Git] completo (https://github.com/swcarpentry/shell-novice). Ahora también proporcionamos un archivo zip del directorio data en la Página de configuración.

  • Sitio web: se han utilizado diversas prácticas.

    • Opción 1: Puede dar enlaces a los alumnos antes de la lección para que puedan seguirla, ponerse al día y ver ejercicios (sobre todo si sigue el contenido de la lección sin muchos cambios).
    • Opción 2: No muestre el sitio web a los alumnos durante la clase, ya que puede distraerles: los alumnos pueden leer en lugar de escuchar, y tener otra ventana abierta supone una carga cognitiva adicional.
    • En cualquier caso, asegúrese de señalar el sitio web como referencia posterior al taller.

  • Contenido: A menos que disponga de un tiempo realmente generoso (más de 4 horas), es probable que no cubra TODO el material de esta lección en una sola sesión de medio día. Planifique con antelación lo que podría saltarse, lo que realmente desea enfatizar, etc.

  • Ejercicios: Piense de antemano cómo va a gestionar los ejercicios durante la clase. ¿Cómo los va a asignar (página web, diapositiva, folleto)? ¿Quiere que todo el mundo lo intente y luego usted muestre la solución? ¿Que un alumno muestre la solución? ¿Que los grupos hagan cada uno un ejercicio diferente y presenten sus soluciones?

  • La Página de referencia puede imprimirse y entregarse a los alumnos como referencia, a su elección.

  • Otros preparativos: Siéntase libre de añadir sus propios ejemplos o comentarios al margen, pero sepa que no debería ser necesario: los temas y comandos pueden enseñarse tal y como se dan en las páginas de las lecciones. Si crees que hay un lugar donde la lección es deficiente, no dudes en presentar un problema o enviar una solicitud.

Notas didácticas

  • ¡Un recurso en línea genial! http://explainshell.com/ diseccionará cualquier comando shell que escribas y mostrará texto de ayuda para cada pieza. Otra buena herramienta manual podría ser http://tldr.sh/ con manuales cortos y muy descriptivos para comandos shell, útil especialmente en Windows mientras se usa Git BASH donde man no puede funcionar.

  • Otro recurso en línea superguay es http://www.shellcheck.net, que comprobará los scripts de shell (tanto los cargados como los introducidos) en busca de errores comunes.

  • Recursos para “dividir” tu shell de modo que los comandos recientes permanezcan a la vista: https://github.com/rgaiacs/swc-shell-split-window.

  • Completar tabulaciones parece poca cosa: no lo es. Reejecutar viejos comandos usando !123 o !wc tampoco es poca cosa, y tampoco lo son la expansión de comodines y los bucles for. Cada uno de ellos es una oportunidad para repetir una de las grandes ideas de la Carpintería del Software: si el ordenador puede repetirlo, es casi seguro que algún programador en algún lugar habrá construido alguna forma para que el ordenador pueda repetirlo.

  • Construir una cadena con cuatro o cinco etapas, ponerla en un script de shell para reutilizarla y llamar a ese script dentro de un bucle for, es una gran oportunidad para mostrar cómo “siete más o menos dos” se conecta a la programación. Una vez que hemos descubierto cómo hacer algo medianamente complicado, lo hacemos reutilizable y le damos un nombre para que sólo ocupe un espacio en la memoria de trabajo en lugar de varios. También es una buena oportunidad para hablar de programación exploratoria: en lugar de diseñar un programa de antemano, podemos hacer algunas cosas útiles y luego decidir retroactivamente cuáles merece la pena encapsular para reutilizarlas en el futuro.

  • Si todo va bien, puede hacer hincapié en que las extensiones de archivo están ahí esencialmente para ayudar a los ordenadores (y a los lectores humanos) a entender el contenido de los archivos y no son un requisito de los archivos (tratado brevemente en Navegación por archivos y directorios). Esto se puede hacer en la sección Pipes and Filters mostrando que se puede redirigir la salida estándar a un fichero sin la extensión .txt (por ejemplo, lengths), y que el fichero resultante sigue siendo un fichero de texto perfectamente utilizable. Señale que si hace doble clic en la GUI, el ordenador probablemente le preguntará qué quiere hacer.

  • Tenemos que omitir muchas cosas importantes debido a las limitaciones de tiempo, incluyendo permisos de archivos, control de trabajos y SSH. Si los alumnos ya entienden el material básico, esto se puede cubrir en su lugar utilizando las lecciones en línea como guía. Estas limitaciones también tienen consecuencias posteriores:

  • Es difícil hablar de #! (shebang) sin hablar primero de permisos, cosa que no hacemos.#! también es bastante complicado, así que aunque habláramos de permisos, probablemente no querríamos hablar de #!.

  • La instalación de Bash y de un conjunto razonable de comandos Unix en Windows siempre conlleva algunos problemas y frustraciones. Consulte el último conjunto de directrices de instalación para obtener consejos y pruébelo usted mismo antes de impartir una clase.

  • Por defecto, puede que tengas una larga cadena de información adjunta a tu símbolo del sistema en Git Bash. Para reducir el “ruido” y proceder con un prompt más ordenado, introduce el comando:

    BASH 

    PS1='$ '

  • En máquinas Windows si nano no ha sido correctamente instalado con el Software Carpentry Windows Installer es posible usar notepad como alternativa. Habrá una interfaz GUI y los finales de línea se tratarán de forma diferente, pero por lo demás, para los propósitos de esta lección, notepad y nano pueden usarse casi indistintamente.

  • En Windows, parece que:

    BASH 

    $ cd
$ cd Desktop

    siempre pondrá a alguien en su escritorio (a menos que su máquina esté respaldada usando OneDrive de la empresa, ver siguiente punto). Haga que creen allí el directorio de ejemplo para los ejercicios de shell, de modo que puedan encontrarlo fácilmente y ver cómo evoluciona.

  • Si una máquina Windows está respaldada con OneDrive empresarial, su escritorio GUI puede ser renderizado desde una carpeta dentro de OneDrive, que no coincidirá con el contenido de ~/Desktop. El escritorio de OneDrive debería ser accesible usando uno de los siguientes comandos (si el nombre de la empresa no está claro, busque en la salida de ls para encontrar la carpeta correcta):

    BASH 

    $ cd "~/OneDrive - Name Of Enterprise/Desktop"
$ cd "C:/Users/Username/OneDrive - Name Of Enterprise/Desktop"

    Una forma de detectar si el ordenador utiliza este tipo de configuración es mirar los archivos, carpetas o enlaces del escritorio. Normalmente, el icono contiene un símbolo de acceso directo/flecha si se trata de un enlace, o simplemente el icono si el archivo está guardado en la carpeta Desktop. Los archivos sincronizados con OneDrive contienen un símbolo adicional que indica el estado de la sincronización (normalmente flechas azules para “sincronización pendiente” o una marca verde para “sincronizado”).

  • Manténgase dentro de los comandos compatibles con POSIX, como hacen todos los materiales de enseñanza. Tu shell particular puede tener extensiones más allá de POSIX que no están disponibles en otras máquinas, especialmente los emuladores bash por defecto de macOS y bash de Windows. Por ejemplo, POSIX ls no tiene una opción --ignore= o -I, y POSIX head toma -n 10 o -10, pero no la forma larga de --lines=10.

Windows

Instalar Bash y un conjunto razonable de comandos Unix en Windows siempre conlleva algunos problemas y frustraciones. Por favor, consulte el último conjunto de directrices de instalación para obtener consejos, y pruébelo usted mismo antes de dar una clase. Las opciones que hemos explorado incluyen:

  1. msysGit (también llamado “Git Bash”),
  2. Cygwin,
  3. utilizando una máquina virtual de escritorio, y
  4. hacer que los alumnos se conecten a una máquina Unix remota (normalmente una VM en la nube).

Cygwin era la opción preferida hasta mediados de 2013, pero una vez que empezamos a enseñar Git, msysGit demostró funcionar mejor. Las máquinas virtuales de escritorio y las VM basadas en la nube funcionan bien para los alumnos técnicamente sofisticados, y pueden reducir la instalación y la configuración al inicio del taller, pero:

  1. no funcionan bien en máquinas poco potentes,
  2. son confusas para los novatos (porque cosas tan simples como copiar y pegar funcionan de forma diferente),
  3. los alumnos abandonan el taller sin un entorno de trabajo en el sistema operativo de su elección, y
  4. es posible que los alumnos se presenten sin haber descargado la máquina virtual o que la red inalámbrica se caiga (o se congestione) durante la clase.

Utilices lo que utilices, por favor pruébalo tú mismo en una máquina Windows antes de tu taller: las cosas siempre pueden haber cambiado a tus espaldas desde tu último taller. Y, por favor, utilice también nuestro Software Carpentry Windows Installer.

Introducción al shell

Navegación por archivos y directorios

Notas de la instructora

Introducir y navegar por el sistema de archivos en el shell (cubierto en la sección Navegando Archivos y Directorios) puede ser confuso. Puede tener tanto la terminal como el explorador de archivos GUI abiertos uno al lado del otro para que los alumnos puedan ver el contenido y la estructura de archivos mientras utilizan la terminal para navegar por el sistema.


Trabajar con archivos y directorios

Notas de la instructora

A veces, los alumnos pueden quedar atrapados en editores de texto de línea de comandos como Vim, Emacs o Nano. Cerrar el emulador de terminal y abrir uno nuevo puede resultar frustrante, ya que los alumnos tendrán que volver a navegar hasta la carpeta correcta. Nuestra recomendación para mitigar este problema es que los instructores utilicen el mismo editor de texto que los alumnos durante los talleres (en la mayoría de los casos, Nano).


Pipes y filtros

Bucles

Scripts de shell

Encontrar cosas