upd

labs/lab2/report.typ

@@ -0,0 +1,254 @@
+#set text(size: 1.3em)
+
+#show raw.where(block: false): box.with(
+  fill: luma(240),
+  inset: (x: 3pt, y: 0pt),
+  outset: (y: 3pt),
+  radius: 2pt,
+)
+
+#show raw.where(block: true): block.with(
+  fill: luma(240),
+  inset: 10pt,
+  radius: 4pt,
+)
+    
+// title
+    
+#align(center)[Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики]
+\
+\
+\
+#align(center)[Факультет инфокоммуникационных технологий]
+#align(center)[Направление подготовки 11.03.02]
+\
+\
+#align(center)[Лабораторная работа №2]
+#align(center)[Создание и использование размерных типов данных]
+\
+\
+\ //#align(center)[Вариант 19]
+\
+\
+\
+\
+\
+\
+\
+#align(right)[Выполнил:]
+#align(right)[Дощенников Никита Андреевич]
+#align(right)[Группа: К3221]
+#align(right)[Проверил:]
+#align(right)[Береснев Артем Дмитриевич]
+\
+\
+#align(center)[Санкт-Петербург]
+#align(center)[2025]
+
+#pagebreak()
+    
+=== Цель работы: 
+
+Получить практические навыки программирования на bash, освоить практические приемы работы с командной оболочкой bash.
+
+=== Часть 1. Работа в среде bash.
+
+Для изменения приглашения командной строки я отредактировал файл `~/.bashrc`, добавив туда строку:
+
+```bash
+PS1='\t \u \w \$ '
+```
+
+Теперь приглашение отображает текущее время, имя пользователя, текущий каталог и символ `$`.
+
+#align(center)[#image("assets/1.png")]
+
+Создал алиас для вывода приветствия:
+
+```bash
+alias hi='echo "Have a nice day, $(whoami)!"'
+```
+
+После этого при вводе команды `hi` в терминале появляется строка с приветствием и именем текущего пользователя.
+
+#align(center)[#image("assets/2.png")]
+
+Чтобы изменения сохранились при перезапуске, эти строки были добавлены в файл `~/.bashrc`. Применил изменения без выхода из системы командой:
+
+```bash
+source ~/.bashrc
+```
+
+=== Часть 2. Простые задачи на bash.
+
+1. Принимает две строки как параметры и сравнивает их.
+
+```bash
+#!/bin/bash
+[ "$#" -ne 2 ] && echo "usage: $0 str1 str2" && exit 1
+[ "$1" = "$2" ] && echo "equal" || echo "not equal"
+```
+
+#align(center)[#image("assets/3.png")]
+
+2. Принимает три целых числа и находит максимальное из них.
+
+```bash
+#!/bin/bash
+[ "$#" -ne 3 ] && echo "usage: $0 a b c" && exit 1
+a=$1
+b=$2
+c=$3
+max=$a
+(( b > max )) && max=$b
+(( c > max )) && max=$c
+echo "$max"
+```
+
+#align(center)[#image("assets/4.png")]
+
+3. Считывает строки до тех пор, пока не встретится строка `q`. После завершения цикла все введённые строки объединяются и выводятся в одну строку.
+
+```bash
+#!/bin/bash
+arr=()
+while IFS= read -r line; do
+  [ "$line" = "q" ] && break
+  arr+=("$line")
+done
+printf "%s" "${arr[*]}"
+```
+
+#align(center)[#image("assets/5.png")]
+
+4. Считывает последовательность целых чисел. Чтение продолжается, пока не встретится чётное число. После этого выводится количество введённых чисел до него.
+
+```bash
+#!/bin/bash
+count=0
+while IFS= read -r n; do
+  r=$(( n % 2 ))
+  [ "$r" -eq 0 ] && break
+  count=$(( count + 1 ))
+done
+echo "$count"
+```
+
+#align(center)[#image("assets/6.png")]
+
+5. Создано текстовое меню с четырьмя пунктами: запуск редактора `nano`, редактора `vi`, браузера `links`, или выход. Перед выполнением команда `command -v` проверяет наличие программ. Если программа не установлена — выводится сообщение и скрипт завершается.
+
+```bash
+#!/bin/bash
+for cmd in nano vi links; do
+  command -v "$cmd" >/dev/null 2>&1 || { echo "$cmd is not installed"; exit 1; }
+done
+echo "1) nano"
+echo "2) vi"
+echo "3) links"
+echo "4) exit"
+read -r -p "choose 1-4: " choice
+case "$choice" in
+  1) exec nano ;;
+  2) exec vi ;;
+  3) exec links ;;
+  4) exit 0 ;;
+  *) echo "invalid choice" ; exit 1 ;;
+esac
+```
+
+#align(center)[#image("assets/7.png")]
+#align(center)[#image("assets/8.png")]
+
+6. Принимает три параметра: имя файла, режим (`h` или `t`), и число строк. В режиме `h` печатаются первые N строк файла (`head -n`). В режиме `t` — последние N строк (`tail -n`). Ошибки при отсутствии файла подавляются перенаправлением `2>/dev/null`.
+
+```bash
+#!/bin/bash
+[ "$#" -ne 3 ] && echo "usage: $0 file h|t N" && exit 1
+file=$1
+mode=$2
+num=$3
+case "$mode" in
+  h) head -n "$num" -- "$file" 2>/dev/null ;;
+  t) tail -n "$num" -- "$file" 2>/dev/null ;;
+  *) echo "mode must be h or t" ; exit 1 ;;
+esac
+```
+
+#align(center)[#image("assets/6.png")]
+
+=== Часть 3. Разработка скрипта расчета производительности.
+
+1. В этой части требовалось написать скрипт `script23`, который измеряет производительность CPU в FLOPS (Floating Point Operations Per Second). Для этого необходимо было реализовать большое количество операций с плавающей запятой и зафиксировать время их выполнения.
+
+2. Для вычислений использовалась утилита `bc`, так как она позволяет работать с произвольной точностью. В скрипте выставлена точность `scale=10`.
+
+3. В скрипте организована функция `bench`, в которой выполняется $N$ умножений двух одинаковых чисел. Параметр $N$ можно передать в скрипт, по умолчанию используется 1 000 000.
+
+4. С помощью команды `date +%s.%N` время сохраняется до и после выполнения функции. Далее определяется разница во времени и вычисляется показатель FLOPS по формуле:
+
+$
+F L O P S = frac(N, Delta t)
+$
+
+5. В завершении программа выводит три значения: количество итераций, время выполнения в секундах, и рассчитанный FLOPS.
+
+```bash
+#!/bin/bash
+n=${1:-1000000}
+command -v bc >/dev/null 2>&1 || { echo "bc is required"; exit 1; }
+
+bench() {
+  printf 'scale=10\na=1.2345678901\nb=1.2345678901\nfor(i=0;i<%s;i++) x=a*b\n' "$n" | bc >/dev/null
+}
+
+start=$(date +%s.%N)
+bench
+end=$(date +%s.%N)
+
+dur=$(echo "$end - $start" | bc -l)
+flops=$(echo "$n / $dur" | bc -l)
+
+printf "iterations=%s\ntime_s=%s\nFLOPS=%s\n" "$n" "$dur" "$flops"
+```
+
+#align(center)[#image("assets/10.png")]
+
+=== Вопросы.
+
+==== 1. Как определить сколько параметров пользователь передал в скрипт при запуске?
+
+В bash для этого используется специальная переменная `$#`.
+Она хранит количество аргументов, переданных скрипту.
+Пример:
+
+```bash
+echo "amount of params: $#"
+```
+
+==== 2. Что выведет простой скрипт с постдекрементом?
+
+Код:
+
+```bash
+count=10
+echo $(( count-- ))
+echo $(( count-- ))
+```
+
+#align(center)[#image("assets/11.png")]
+
+Первая строка напечатает `10`, потому что оператор постдекремента возвращает старое значение, а потом уменьшает переменную. После этой операции `count=9`. Вторая строка напечатает `9` — аналогично.
+
+==== 3. Недостатки подхода к определению FLOPS в нашем скрипте
+
+- Измеряется не только операция умножения, но и работа интерпретатора bash и программы `bc`.
+- Не используется SIMD (векторные инструкции) и многопоточность, поэтому результат сильно занижен.
+- Выполняется только умножение одинаковых чисел, что не отражает реальную работу CPU.
+- На результат влияют другие процессы в системе, частота процессора, троттлинг, кэш.
+- Такой метод больше демонстрационный и не сопоставим с эталонными тестами на C/Fortran.
+
+=== Вывод.
+
+В ходе проделанной работы я получил практические навыки программирования на bash, освоил практические приемы работы с командной оболочкой bash.
+

labs/lab2/scripts/q.sh

@@ -0,0 +1,3 @@
+count=10
+echo $(( count-- ))
+echo $(( count-- ))

labs/lab2/scripts/script221.sh

@@ -0,0 +1,3 @@
+#!/bin/bash
+[ "$#" -ne 2 ] && echo "usage: $0 str1 str2" && exit 1
+[ "$1" = "$2" ] && echo "equal" || echo "not equal"

labs/lab2/scripts/script222.sh

@@ -0,0 +1,9 @@
+#!/bin/bash
+[ "$#" -ne 3 ] && echo "usage: $0 a b c" && exit 1
+a=$1
+b=$2
+c=$3
+max=$a
+(( b > max )) && max=$b
+(( c > max )) && max=$c
+echo "$max"

labs/lab2/scripts/script223.sh

@@ -0,0 +1,8 @@
+#!/bin/bash
+arr=()
+while IFS= read -r line; do
+  [ "$line" = "q" ] && break
+  arr+=("$line")
+done
+printf "%s" "${arr[*]} "
+

labs/lab2/scripts/script224.sh

@@ -0,0 +1,9 @@
+#!/bin/bash
+count=0
+while IFS= read -r n; do
+  r=$(( n % 2 ))
+  [ "$r" -eq 0 ] && break
+  count=$(( count + 1 ))
+done
+echo "$count"
+

labs/lab2/scripts/script225.sh

@@ -0,0 +1,17 @@
+#!/bin/bash
+for cmd in nano vi links; do
+  command -v "$cmd" >/dev/null 2>&1 || { echo "$cmd is not installed"; exit 1; }
+done
+echo "1) nano"
+echo "2) vi"
+echo "3) links"
+echo "4) exit"
+read -r -p "choose 1-4: " choice
+case "$choice" in
+  1) exec nano ;;
+  2) exec vi ;;
+  3) exec links ;;
+  4) exit 0 ;;
+  *) echo "invalid choice" ; exit 1 ;;
+esac
+

labs/lab2/scripts/script226.sh

@@ -0,0 +1,11 @@
+#!/bin/bash
+[ "$#" -ne 3 ] && echo "usage: $0 file h|t N" && exit 1
+file=$1
+mode=$2
+num=$3
+case "$mode" in
+  h) head -n "$num" -- "$file" 2>/dev/null ;;
+  t) tail -n "$num" -- "$file" 2>/dev/null ;;
+  *) echo "mode must be h or t" ; exit 1 ;;
+esac
+

labs/lab2/scripts/script23.sh

@@ -0,0 +1,17 @@
+#!/bin/bash
+n=${1:-1000000}
+command -v bc >/dev/null 2>&1 || { echo "bc is required"; exit 1; }
+
+bench() {
+  printf 'scale=10\na=1.2345678901\nb=1.2345678901\nfor(i=0;i<%s;i++) x=a*b\n' "$n" | bc >/dev/null
+}
+
+start=$(date +%s.%N)
+bench
+end=$(date +%s.%N)
+
+dur=$(echo "$end - $start" | bc -l)
+flops=$(echo "$n / $dur" | bc -l)
+
+printf "iterations=%s\ntime_s=%s\nFLOPS=%s\n" "$n" "$dur" "$flops"
+

labs/lab2/scripts/test

@@ -0,0 +1,6 @@
+1
+2
+3
+4
+5
+6