Disciplina 7600017 - Introdução à Física Computacional -2022/2

Estágio PAE - Material de apoio para as aulas e projetos

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Recomendações:

É legal utilizar um editor de código com os pacotes da linguagem fortran, para ter acesso ao highlight da sintaxe e ao linting. Bons exemplos: VSCode, Nano ou o bom e velho Vim.

Não esqueça de sempre salvar as suas alterações no arquivo de texto com Ctrl+s no VSCode, no nano Ctrl+o e :w no modo de comandos do vim.

Instalação

No linux:

OBS: Não é necessário instalar o fortran nos computadores do lab de computação!

1. Instalação do compilador, abra um terminal (em algumas sistemas o atalho é Ctrl+Alt+t) :

 sudo apt install gfortran

2. Teste a instalação com:

 gfortran --version

No Windows:

1. No windows 10/11 instalar o WSL (Windows Subsystem for Linux)

   Pode ser feito direto pela microsoft store seguindo esse tutorial oficial do ubuntu (mais fácil)

   Instalação do WSL tutorial completo (menos chance de dar errado)

2. Abrir o terminal do Ubuntu no WSL e seguir as instruções para linux acima.

Versão em video do tutorial

Caso esteja usando uma versão antiga do Windows existe um tutorial na página do LEF.

Mas não é simples, recomendo ou instalar o linux em dual-boot, posso te ajudar com isso, ou usar o computador do lab de computação mesmo.

Caso não queira instalar o Fortran nem o Ubuntu:

Nesse caso resta acessar o basalto por SSH. As instruções podem ser encontradas no site do LEF

Uma boa opção é instalar um bom editor de texto como o VSCode e configurar o acesso por SSH por lá.

Utilização

Fortran é uma linguagem compilada! Isso quer dizer que depois de escrever seu código em um arquivo .f90 você terá que usar o compilador, como o gfortran, para gerar um arquivo executável, que normalmente não tem extensão, para então rodar o seu código.

Utilização do terminal

Utilizando editores de texto para terminal:

O mais simples é o nano, ele já vem instalado por padrão nas distribuições linux. Para utilizar utilize o comando nano seguido do nome do arquivo de texto e extensão. Caso o arquivo com o nome especificado não exista ele vai ser criado automaticamente. Exemplo:

 nano documento.txt

Um terminal linux interpreta a linguagem bash para executar seus comandos. O terminal pode não lidar bem com espaços ou acentos no nome dos arquivos então evite a utilização.

No canto inferior da tela é possível ver a ajuda de comandos do nano, note que ^ se refere a tecla Ctrl. Por exemplo, para fechar o editor pressione Ctrl+x, depois disso aparecerá um prompt para salvar as alterações caso tenham sido feitas.

Tutorial nano

Comandos importantes no terminal:

• ls: lista os arquivos no diretório
• pwd: mostra o caminho do diretório atual
• cd: muda de diretório, cd .. volta pro diretório anterior, cd Documentos entra no diretório Documentos

Caso tenha dúvida sobre o que um comando faz, utilize a ajuda digitando man e o nome do comando. Exemplo man ls retorna:

NAME
       ls - list directory contents

SYNOPSIS
       ls [OPTION]... [FILE]...

DESCRIPTION
       List information about the FILEs (the current directory by default).  Sort entries alphabetically if none of -cftuvSUX nor --sort is specified.

Exemplo Hello World

O Hello World é uma tradição na programação dizem que dá sorte escrever um hello world ao aprender uma nova linguagem.

Comece criando o arquivo hello.f90, você pode usar um editor de texto, o VSCode ou o terminal mesmo com nano hello.f90. Digite o texto abaixo e salve:

program hello
  ! Esse é um exemplo de comentario
  print *, 'Hello, World!'
end program hello

Não esqueça de salvar as alterações no arquivo!

Em um terminal no mesmo diretório do arquivo faça a compilação:

gfortran hello.f90 -o hello

Esse comando compila o arquivo de texto hello.f90 e gera o executável hello.

Você pode incluir flags adicionais que te ajudam a encontrar erros no seu código como -Wall e -Wextra.

gfortran hello.f90 -Wall -Wextra -o hello

Rode o executável com:

 ./hello

Você verá a saída:

 Hello, World!

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Projeto 1

Preparação para entrega dos projetos

Crie um diretório como especificado no trabalho, no servidor do basalto utilizando a máquina física ou o acesso remoto via SSH. No basalto acesse a pasta especificada no pdf usando cd /public/IntroFisComp22/projeto1 Utilize o comando mkdir proj1_#usp nessa pasta, substituindo #usp pelo seu número USP.

Use o comando ls -la novamente e compare os primeiros caracteres para ver a mudança de permissão.

Obs: você pode fazer isso só na hora de entregar o projeto.

Tutoriais anteriores

Vejam o material das turmas passadas:

Como esse do Heitor que dá uma ideia geral da disciplina

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Gnuplot

Material do Heitor com vários links

Tutorial oficial do gnuplot

Livros de gnuplot

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Contato

Filipe Marinho

filipemarinho @ usp .br

Também estou no Telegram nos grupos oficiais do IFSC

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Extras:

• Site do laboratório de computação do IFSC - Informações sobre o acesso remoto e as salas do lab de computação
• Livro Texto
• Repositório do Heitor introfiscomp-2018
• Gelos Grupo de Extensão em Livre e Open Source - ICMC/USP
• Fortran em 100 segundos (ou quase)
• Terminal linux - Bash em 100 segundos

-Floating Point Numbers (Part1: Fp vs Fixed) - Computerphile