Inhalt

Editorial

Reaktionen auf die Aprilausgabe

freiesMagazin im Interview

Roboter sprechen Mono

Vorwort

Mono ist langsam!

.NET ist von Microsoft!

Es gibt doch schon C++, Python, Java etc.!

Die ersten Schritte in C#

using System;

namespace HelloWorld
{
    public static class Program
    {
    public static void Main(String[] args)
    {   //zuerst Konsole dann graphische Ausgabe
        Console.WriteLine("Hello World");
        System.Windows.Forms.MessageBox.Show("Hello World");
    }
  }
}

• using stellt alle Klassen und sonstigen Definition, wie beispielsweise Schnittstellen und Aufzählungen, aus dem darauf folgenden Namensraum für die Klasse direkt zur Verfügung. Beispielsweise ist Console im Namensraum System definiert, aber die Voranstellung ist durch using System; überflüssig – im Gegensatz zu der grafischen Ausgabe, bei dem der gesamte Namensraum vorangestellt wurde.
• namespace definiert den Namensraum, in welchem die Klasse eingebunden werden soll

Das Rennen der Robotor

Der Ansatz

• Felder, die zum Tod des Roboters führen, sind natürlich tabu – und seien sie auch noch so nah am Zielfeld. Auf dem Beispielfeld sind dies Feld (1,3) und (2,1).
• Die reine Distanz eines Feldes zum Zielfeld sagt nichts bzw. nur sehr wenig über dessen Wertigkeit aus. Das Feld (3,2) liegt genauso nah am Zielfeld wie das Feld (2,3), allerdings ist es das denkbar ungünstigste Feld – abgesehen von den Tabufeldern.
• Da sich beispielsweise der Roboter nicht von allein seitwärts bewegen kann und auch die Karten zum Rückwärtslaufen nicht so oft gezogen werden wie die zum Vorwärtsbewegen, ist die Blickrichtung eines Roboters auf ein und demselben Feld von Bedeutung. So könnte auf dem Beispielfeld die Startposition des Roboters besser sein, wenn er nach unten schauen würde. So muss er sich erst einmal drehen oder auf eine recht unwahrscheinliche Rückwärtsbewegungskarte hoffen.

• Jedes Spielfeld erhält im Graph vier Knoten, welche die vier Blickrichtungen des Roboters darstellen.
• Die Knoten haben als Nachbarn nicht die Nachbarspielfelder, sondern jene Knoten, die durch eine Bewegung des Roboters erreicht werden. Da ein Roboter 7 verschiedene Bewegungsmöglichkeiten hat, besitzt demnach jeder Knoten immer 7 Nachbarknoten.

Der Ausflug nach C#

public static StateGraph CreateStateGraph(RoboBoard board)
{
  ICollection<Node<RoboField>> nodes = new HashIndexedList<Node<RoboField>>();
 
  for (int y = 0; y < board.Size.Height; y++)
  {
    for (int x = 0; x < board.Size.Width; x++)
    {
    
      nodes.Add(new FieldNode(Direction.Up, board.Fields[x, y]));
      nodes.Add(new FieldNode(Direction.Right, board.Fields[x, y]));
      nodes.Add(new FieldNode(Direction.Down, board.Fields[x, y]));
      nodes.Add(new FieldNode(Direction.Left, board.Fields[x, y]));
    }
  }
  
  StateGraph graph = new StateGraph(board, nodes);
  
  foreach (FieldNode node in nodes)
  {
   
    foreach (CardType cardType in Enum.GetValues(typeof(CardType)))
    {
      RoboPosition position = RoboManager.PlayCard(board, new RoboCard(cardType),
                    new RoboPosition(node.Field.X, node.Field.Y, node.Direction));

      if (position.IsDead)

        //der Hashcode des "Todesknoten" ist 0
        graph.AddDirectedEdge(node, graph.GetNode(0), cardType);
      else
        graph.AddDirectedEdge(node, graph.GetNode(position.GetHashCode()), cardType);
    }
  }
  
  return graph;
}

• Ein Objekt FieldNode repräsentiert einen Knoten aus dem Zustandsgraphen, welcher wie beschrieben sich aus einem Spielfeld und einer Roboterblickrichtung definiert.
• Ein RoboCard-Objekt stellt eine Spielkarte dar, welche wiederum eine Bewegung des Roboters festlegt. Der Typ einer Karte wird durch den Enumerator CardType gegeben. Ein Enumerator („Aufzählungen“) wird in C# für das Beispiel des Kartentyps wie folgt definiert:

  public enum CardType {     MoveForwardOne,     MoveForwardTwo,     MoveForwardThree,     MoveBackwardOne,     TurnLeft,     TurnRight,     TurnAround }
• Eine RoboPosition gibt die Position des Roboters inklusive Blickrichtung wieder. Ein RoboPosition-Objekt an sich bietet im Grunde den gleichen Informationsgehalt wie ein FieldNode-Objekt, ist aber unabhängig vom Zustandsgraphen und hat somit keine Nachbarschaftsinformationen.
• Die Methode RoboManager.PlayCard führt auf dem übergebenen Spielfeld einen Spielzug aus. Dieser ist definiert durch die Startposition des Roboters sowie die Karte, die gespielt wird. Das Ergebnis des Aufrufs ist das Zielfeld, auf dem der Roboter landet, nachdem alle Aktionen aller Spielfeldelemente, wie Schieber oder Förderband, ausgeführt wurden.

Die Eigenschaften

private bool _isDead = false;
public bool IsDead
{
  set { _isDead = value; }
  get { return _isDead; }
}

position.IsDead = true;

public bool IsDead { set; get; }

public class Person
{
  public Person(String vorname, String nachname, int alter)
  {
      Vorname = vorname;
      Nachname = nachname;
      Alter = alter;
  }
  
  public String Nachname { set; get; }

  // der Setter ist privat -> der Vorname einer Person kann nicht geaendert werden
  public String Vorname { private set; get; }
  
  // eine Eigenschaft, die nicht als Variablenzugriff dient
  public String Name
  {
      get
      {
          return Vorname + " " + Nachname;
      }
  }
  
  // fuer das Setzen des Alters wird eine gesonderte Ueberpruefung benoetigt
  private int _alter = 0;
  public int Alter
  {
      set
      {   
          if (value < 0) _alter = 0;
          else _alter = value;
      }
      get
      {
          return _alter;
      }
  }
}

Die Fortsetzung

public class GenericHashtable<K, V> : Hashtable, IEnumerable<KeyValuePair<K, V>>
{
  public GenericHashtable() : base() {}
  public GenericHashtable(int capacity) : base(capacity) {}
  
 public virtual void Add(K key, V value)
  {
    base.Add(key, value);
  }
  
  [Obsolete("The key must be type of K, value must be type of V!", true)]
  public new void Add(object key, object value)
  {  
    //this method can't be used anymore
  }

  public V this[K key]
  {
    get
    {
      return (V)base[key];
    }
    set
    {
      base[key] = value;
    }
  }

  [Obsolete("The key must be type of K, value must be type of V!", true)]
  public new object this[object key]
  {
    get { return null; } set { }
  }

  public new IEnumerator<KeyValuePair<K, V>> GetEnumerator()
  {
    IDictionaryEnumerator enumerator = base.GetEnumerator();
    while (enumerator.MoveNext())
      yield return new KeyValuePair<K, V>((K)enumerator.Key, (V)enumerator.Value);
  }

  public override string ToString()
  {
    StringBuilder result = new StringBuilder();
    foreach (KeyValuePair<K, V> elem in this)
    {
      result.AppendFormat("[{0}; {1}]\r\n", elem.Key, elem.Value);
    }
    return result.ToString();
  }
}

• Die Klasse erbt von Hashtable und implementiert die Schnittstelle IEnumerable <KeyValuePair<K, V>>. Ein einfacher Doppelpunkt genügt, gefolgt von (durch Komma getrennt) der vererbten Klasse und den implementierten Schnittstellen – sofern jeweils vorhanden. Mehrfachvererbung ist dabei jedoch nicht möglich! Das hat C# gegenüber seinem Namensvetter C++ eingebüßt.
• Der Zugriff auf die abgeleitete Klasse erfolgt über das Schlüsselwort base.
• Die neue Methode Add(K key, V value) ist der typensichere Ersatz der darauf folgenden ersetzten Methode Add(object key, object value). Das Schlüsselwort virtual markiert diese Methode als überschreibbar.
• Die Methode Add(object key, object value) aus der Basisklasse wird ersetzt. Das Attribut Obsolete kennzeichnet diese Methode als veraltet und veranlasst schon während der Kompilierung eine Fehlermeldung, falls die Methode verwendet werden sollte.
• Das Schlüsselwort new wird dann verwendet, wenn die Basismethode nicht als virtual, also überschreibbar, markiert ist, aber trotzdem in der konkreten Ausprägung ausgeblendet werden soll. Ein Beispiel:

  GenericHashtable<int, int> a = new GenericHashtable<int, int>(); //die ersetzte Methode wird aufgerufen, durch das Attribut "Obsolete" //wird bereits ein Fehler bei der Erstellung des Bytecodes erzeugt a.Add("Hello", "World"); Hashtable b = new GenericHashtable<int, int>(); //die Basismethode aus Hashtable wird aufgerufen - es wird kein Fehler //erzeugt, da "Hello" und "World" Objekte sind b.Add("Hello", "World");

  Im Prinzip können Methoden aus der Basisklasse auch ohne new ausgeblendet werden – new ist daher vielmehr ein „Signalwort“ als ein Schlüsselwort. Der Compiler weist auf das Fehlen von new hin, erzeugt aber keinen Fehler.
• Ein neues Konzept in C# sind Indexer. Damit lassen sich Zugriffe ähnlich wie auf die Elemente eines Arrays für beliebige Objekte realisieren. Der Fantasie sind dabei keine Grenzen gesetzt, selbst mehrdimensionale Indexer sind möglich. Der Aufbau entspricht dabei der Definition von Eigenschaften mit dem Unterschied, dass statt eines Bezeichners das Schlüsselwort this, gefolgt von den Indexparametern in eckigen Klammern und durch Komma separiert, verwendet wird.
• Durch die Implementierung der Schnittstelle IEnumerable kann man über Elemente eines Objektes mit einer foreach-Schleife iterieren. Über das generische Pendant lässt sich auch der Rückgabewert jedes Elementes bestimmen. Interessant an der implementierten Methode GetEnumerator ist das Schlüsselwort yield, welches in Kombination mit return den Wert eines Iterationsschrittes liefert oder, gefolgt von break, das Ende einer Iteration signalisiert. Somit lassen sich Iteratoren in C# ausgesprochen einfach realisieren!
• Das Schlüsselwort override bei ToString() signalisiert das Überschreiben einer mit virtual gekennzeichneten Basismethode. Im Gegensatz zu new ist das Fehlen von override sehr wohl ein Fehler für den Compiler.

Die Landung

• Jede Runde erhält der Spieler acht zufällige Karten, welche unterschiedlich häufig im gesamten Kartenstapel auftauchen und von denen nur fünf in einer festzulegenden Reihenfolge gespielt werden können.
• Die nächsten Karten (oder gar der gesamte Kartenstapel) sind nicht einsehbar.

Die Lösung

1. Alle Knoten erhalten einen anfänglichen Erwartungswert von 1, nur die Zielknoten 0 und der Todesknoten einen entsprechend hohen Strafwert (z. B. 200).
2. Es werden acht zufällige Karten (mit Beachtung der Wahrscheinlichkeit ihres Auftretens) gezogen und alle möglichen verschiedenen Kombinationen (mit Beachtung der Reihenfolge), fünf Karten davon auszuwählen, berechnet.
3. Für jeden Knoten werden alle berechneten Kombinationen ausprobiert und jeweils das Zielfeld mit dem kleinsten Erwartungswert ermittelt. Der Erwartungswert des betrachteten Knoten E(A) wird dann in Richtung des Erwartungswertes des besten Zielknotens E(Z) wie folgt korrigiert: E(A) = (1 − W)·E(A) + W·(E(Z) + 1).
4. Wiederhole die Punkte 2 bis 4 so oft wie möglich!

Verkleinerung der zu simulierenden Knotenmenge

Cachen von kompletten Spielzügen

Kombination beider Optimierungsansätze

Das Ende vom Lied

Die Welt der Fensterdekorationen

Der Fenstermanager und die Fensterdekoration

Platzverschwendung

„Themeing“

Neue Theme-Engines

Fazit

Der April im Kernelrückblick

Kernel 2.6.34

Neues von Android

Aktualisierungen für die stabilen Kernel-Versionen

Xen-Aktualisierung

Ubuntu-Systemverschlüsselung per Alternate-CD

Vorbereitungen

• /dev/sda1 - primäre Partition mit einem installierten Windows
• jede Menge unformatierter Speicherplatz

• /dev/sda1 - primäre Partition mit einem installierten Windows (unverändert)
• /dev/sda5 - unverschlüsselte Boot-Partition /boot
• /dev/sda6 - verschlüsseltes LVM-Laufwerk mit den Partitionen
  • /- Root
  • swap - Auslagerungspartition

Anlegen der Boot-Partition

Datenträger verschlüsseln

LVM-Gruppe einrichten

Systempartitionen erstellen

Installation fortsetzen

Mit Metapixel ein Mosaikbild erzeugen

Installation

Vorbereitung

$ metapixel-prepare -r --width=60 --height=60 /mnt/Bilder /mnt/temp/mosaik

Erste Mosaikbilder

$ metapixel --library /mnt/temp/mosaik --metapixel /mnt/Bilder/Moewe.jpg /mnt/temp/moewe.png

Collage

$ metapixel --collage --library /mnt/temp/mosaik --metapixel /mnt/Bilder/Moewe.jpg /mnt/temp/moewe_collage.png

Schummelei

$ metapixel --cheat 80 --library /mnt/temp/mosaik --metapixel /mnt/Bilder/Moewe.jpg /mnt/temp/moewe_cheat80.png

Weitere Optionen

$ metapixel --antimosaic /mnt/Bilder/moewe.jpg -f 2 --metapixel /mnt/Bilder/moewe.jpg /mnt/temp/anti_moewe.png

Fazit

Der Portscanner Nmap – Eine Einführung

Installation

Erste Schritte

$ nmap 127.0.0.1
$ nmap -6 ::1
$ nmap localhost
$ nmap 127.0.0.1-254

$ nmap -6 ::1
Starting Nmap 5.21 ( http://nmap.org ) at 2010-02-28 02:08 CET
Nmap scan report for ::1
Host is up (0.00026s latency).
Not shown: 999 closed ports
PORT    STATE SERVICE
631/tcp open  ipp

Nmap done: 1 IP address (1 host up) scanned in 0.10 seconds

$ nmap 127.0.0.1
Starting Nmap 5.21 ( http://nmap.org ) at 2010-02-28 02:11 CET
Nmap scan report for localhost.localdomain (127.0.0.1)
Host is up (0.00024s latency).
Not shown: 998 closed ports
PORT    STATE SERVICE
22/tcp  open  ssh
631/tcp open  ipp

Nmap done: 1 IP address (1 host up) scanned in 0.06 seconds

Systeminformationen auslesen

# nmap -O -sV 127.0.0.1
Starting Nmap 5.21 ( http://nmap.org ) at 2010-02-28 03:22 CET
Nmap scan report for localhost.localdomain (127.0.0.1)
Host is up (0.000027s latency).
Not shown: 998 closed ports
PORT    STATE SERVICE VERSION
22/tcp  open  ssh     OpenSSH 5.3 (protocol 2.0)
631/tcp open  ipp     CUPS 1.4
Device type: general purpose
Running: Linux 2.6.X
OS details: Linux 2.6.19 - 2.6.31
Network Distance: 0 hops

OS and Service detection performed. Please report any incorrect results
at http://nmap.org/submit/ .
Nmap done: 1 IP address (1 host up) scanned in 7.97 seconds

Zu scannende Bereiche festlegen

$ nmap -p 1000-1010 127.0.0.1

$ nmap -p 22,80,443 127.0.0.1

$ nmap -p- 127.0.0.1

Scantimings und Host Discovery

# Alias
0 paranoid
1 sneaky
2 polite
3 normal
4 aggresive
5 insane

$ nmap -T4 -F 127.0.0.1

Grafische Oberflächen

Weiterführende Literatur

Neo – Ein ergonomisches Tastaturlayout

Geschichte

Vorteile

• Programmier- und Sonderzeichen wie / \ [ ] $ > = sind gut erreichbar, da sie nicht in der Zahlenreihe, sondern im Hauptfeld liegen.
• Neue Zeichen wie „ “ £ ¢ ſ γ ♀ … können direkt eingegeben werden. Vorbei sind die Zeiten, in denen man mühselig den HTML-Code eines Symbols herausfinden, in der Zeichentabelle herumklicken oder auf die automatische Konvertierung von "Text" nach „Text“ durch Office hoffen musste; auch die »französischen« und die “englischen” Anführungszeichen sind unmittelbar verfügbar.
• Die Tasten rechts vom Hauptfeld sind auf demselben nochmals zugänglich. Die meisten Notebooks verfügen über keinen Ziffernblock und die Pfeil- und Steuerungstasten wie „Einfg“, „Entf“, „Bild↑“ und „Bild↓“ haben keine einheitliche Anordnung. Unter Neo entfallen diese Probleme – was natürlich auch Nutzern von Desktop-Rechnern entgegenkommt, da sie das Hauptfeld nicht verlassen müssen.

Funktionalitäten

• Die dritte Ebene wird viel stärker beansprucht, die ungünstig gelegene Zahlenreihe dafür weniger.
• Neo verwendet insgesamt nicht nur drei, sondern sechs Ebenen.
• Die Modifier („Umschalttasten“ für die höheren Ebenen) sind besser zu erreichen.

Ebenen 1–3

Ebenen 4–6

Installation/Aktivierung

$ setxkbmap de neo -option

$ setxkbmap de

Neo lernen

Weitere Möglichkeiten

Unicode

Compose

LaTeX

Neolinge

Hardware

• Viele Tastaturen verfügen heute über eine Auflage für die Handballen. Solche Modelle werden allerdings nur dann empfohlen, wenn der Abstand zwischen Arbeitsplatte und Tastaturoberseite groß ist.
• Bei nur sehr wenigen hingegen ist das Hauptfeld geteilt, hat also eine Deltaform. Normalerweise müssen die Handgelenke beim Tippen nach außen abgeknickt werden, um die Finger auf der Grundreihe aufliegen zu lassen. Dieses Problem wird mit dem auch in Deutschland leicht erhältlichen Natural Ergonomic Keyboard 4000 oder dem Natural Keyboard Elite [24] gelöst. Noch besser ist allerdings eine wirklich freie Positionierung der beiden Hauptfeldhälften, da jeder Mensch seine persönliche ergonomische Stellung wählen sollte, wie es das auch für Notebooks geeignete Goldtouch Go! Travel Keyboard [25] und die Siemens-Fujitsu KBPC E [26] [27] bieten.
• Das letztgenannte Modell beachtet auch, dass die Handgelenke nicht zu stark nach oben abgewinkelt werden dürfen. Dazu liegt die dem Benutzer zugewandte vordere Seite (Leertaste) minimal höher als die abgewandte Seite (Funktionstastenreihe) – also umgekehrt als man früher dachte.
• Auch ein freistehender Ziffernblock schafft Entlastung. Zumindest sollte er nicht rechts vom Hauptfeld liegen, da für die meisten Menschen als Rechtshänder die rechte Hand für die Maus reserviert ist. Die Maus sollte auch tatsächlich möglichst nahe an der Tastatur liegen. Unter Neo braucht man keinen extra Ziffernblock, sodass eine kompakte Tastatur ausreichend ist [28].

• Ganz anders macht es die SafeType [29]. Die natürliche Haltung der Hände ist so, als würde man einen Stab locker umgreifen und senkrecht halten wollen. Diese Neutralhaltung erleben die Hände hier auch bei Tastatur und Maus in der Grundstellung. Tatsächlich sind die Hände bei den meisten Tastaturen so gedreht, als würden sie einen Stab waagerecht halten wollen. Ganz ähnlich: das Comfort Keyboard [30].
• Dass bei Standardtastaturen die Buchstabenreihen zueinander versetzt sind, hatte 1868 noch mechanische Gründe. Heutzutage macht sich diese Anordnung vor allem bei der unteren Reihe negativ bemerkbar. Wenn man etwa c oder x tippt, kommen sich die Finger unangenehm in die Quere. Der Korrektur dieses Fehlers haben sich bereits zahlreiche Hersteller angenommen, das entsprechende Design – als Beispiel sei hier die Ergo Diver Tastatur [31] angeführt – ist bereits recht befremdlich.
• Aber es geht noch weiter. Mittel- und Ringfinger sind deutlich länger als der Zeige- und vor allem der kleine Finger. Diese beiden kommen nur sehr schwer in die untere Buchstabenreihe, während der kleine Finger die (Qwertz-)Buchstaben q und p schlecht erreicht, von der Zahlenreihe ganz zu schweigen. Diesem Missstand begegnen Hersteller auf zwei Arten: Die Kinesis Advantage [32] [33] fügt der Tastatur eine dritte Dimension hinzu, sodass man beim Tippen praktisch in sie hinein greift. Dies ist auch „flach“ möglich, z. B. mit der Truly Ergonomic [34], bei der einfach nur die Buchstabenspalten zueinander versetzt sind. Maltron bietet mit der Ergonomic 3D und der Ergonomic Flat sogar beide Varianten [35].

Kritik

• ein mögliches Neo 3 noch viele Jahre in Anspruch nehmen wird und bis dahin Neo 2 klar das zu empfehlende Layout darstellt,
• Neo 2 noch sehr lange, auf Grund seiner Präsenz in X.Org vielleicht sogar für immer, unterstützt wird und
• ein wichtiger Entwicklungszweig auf der Grundlage von optimierter Hardware fußen wird, was bei Neo 2 noch durch ein Paradigma unzulässig war, somit also für Standardtastaturen irrelevant bleibt.

Fazit

Veranstaltungskalender

Konventionen

Impressum ISSN 1867-7991
freiesMagazin erscheint als PDF und HTML einmal monatlich.
Redaktionsschluss für die Juni-Ausgabe: 23. Mai 2010
Kontakt
	E-Mail
	Postanschrift	freiesMagazin
		c/o Dominik Wagenführ
		Beethovenstr. 9/1
		71277 Rutesheim
	Webpräsenz	http://www.freiesmagazin.de
Autoren dieser Ausgabe
	Christian Brabandt	Mit Metapixel ein Mosaikbild erzeugen
	Martin Gräßlin	Die Welt der Fensterdekorationen
	Mathias Menzer	Der April im Kernelrückblick
	Martin Sommer	Roboter sprechen Mono
	Frank Stähr	Neo – Ein ergonomisches Tastaturlayout
	Thorsten Töpper	Der Portscanner Nmap – Eine Einführung
	Dominik Wagenführ	Ubuntu-Systemverschlüsselung per Alternate-CD

Erscheinungsdatum: 2. Mai 2010
Redaktion
	Dominik Honnef	Thorsten Schmidt
	Dominik Wagenführ (Verantwortlicher Redakteur)
Satz und Layout
	Ralf Damaschke	Yannic Haupenthal
	Sebastian Schlatow
Korrektur
	Daniel Braun	Frank Brungräber
	Stefan Fangmeier	Mathias Menzer
	Karsten Schuldt	Franz Seidl
	Stephan Walter
Veranstaltungen
	Ronny Fischer
Logo-Design
	Arne Weinberg (GNU FDL)

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