[리눅스] 커널(kernel)과 쉘(shell)의 개념, 쉘을 이해해보자

 

 

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https://reakwon.tistory.com/233

리눅스 프로그래밍 note 배포

 

리눅스 커널(Kernel)

리눅스 커널은 하드웨어와 가장 가까이 있는 일종의 프로그램입니다. 가장 핵심적인 프로그램으로 사용자는 커널을 통해서 하드웨어를 제어합니다. 함부로 하드웨어를 직접 만졌다가는 돌아올 수 없는 강을 건너게 될 수도 있습니다. H/W에는 CPU, 메모리(RAM), 하드디스크(HDD), 기타 입출력 장치 등 많은 것들이 있는데 실제 직접 조작할 수도 없고 해서도 안됩니다. 그래서 커널이 존재하게 되는것이지요. 이 처럼 커널은 시스템의 자원을 관리하는 운영체제 그 자체로 보시면 됩니다. 

윈도우즈도 역시 커널을 가지고 있는데, 사용자가 커널의 코드를 직접 들여다 볼 수 없고 거기에 맞는 모듈(Module)을 만들어거 끼워넣을 수 없죠. 윈도우즈는 커널 내부를 공개하고 있지 않기 때문인데요. 그래서 윈도우즈 커널을 수정하려면 오직 MS사 밖에 할 수 없습니다. 리눅스는 윈도우즈와는 다르게 커널 내부 소스를 전부 공개합니다. 그래서 커널을 잘 아는 사람은 거기에 맞게 모듈이라는 커널의 부분을 끼워넣어서 변경할 수 있습니다. 

이전에 리눅스는 커널에 조금이라도 변경이 생기면 수정 후 전체 커널 컴파일을 해야했는데, 이 모듈이라는 개념이 도입된 후 필요한 커널의 부분만 수정하고 다시 끼울 수 있으면서 커널 컴파일하는 모든 과정을 수행하지 않아 시간이 획기적으로 줄어 들 수 있습니다. 현재 적재된 커널 모듈을 보려면 lsmod를 이용해서 볼 수 있고 모듈을 설치할때는 insmod를 이용하면 되는데, 물론 아무나는 안됩니다. 커널 프로그래밍을 이용하기 때문에 아무나 건드리면 시스템이 멈출 수 있습니다.

쉘(shell)

쉘은 사용자의 응용프로그램과 커널 사이에 위치해있으며 응용프로그램의 명령어와 커널이 대화를 하도록 만들어줍니다. 그래서 명령어 해석기라는 부릅니다.

자, 우리가 명령어를 입력하게 되면 컴퓨터에서는 쉘(shell)이 이 명령어를 받아 해석하여 커널(kernel)에게 보내면 커널은 우리가 내려주었던 동작을 하게 됩니다. 그래서 그에 대한 결과를 사용자에게 전달하려고 다시 쉘에 응답을 보내고 쉘을 거쳐 사용자에게 도달합니다. 여기서 쉘도 프로그램입니다.

쉘 종류는 여러가지고 존재합니다. 

Bourne Shell (/bin/sh)

본쉘이라고 합니다. 유닉스 최초의 쉘이기도 하지요. 최조의 쉘이라서 미흡한 기능이 많은데요. 여기서 일반 유저의 쉘 프롬프트는 $, root사용자의 프롬프트는 #으로 나타냅니다.

Bash, Bourne Again Shell (/bin/bash)

현재 리눅스에서 표준으로 채택된 쉘입니다. 여러분에게 가장 친숙한 쉘이라고 생각하시면 됩니다. 여러분이 명령을 칠때 명령어 다 쓰기 싫어서 tab쓰시죠? 그게 원래는 리눅스 자체의 기능이 아니고 bash의 기능입니다. 그 밖에도 아래와 같은 특징이 있습니다. Mac 운영체제에서도 bash가 쓰입니다.

- History(방향키 ↑↓)  - Alias  - 자동 완성 (tab)  - 연산  - Job Control  - 그 외

 

C shell (/bin/csh)

C언어를 기반으로 만들어진 쉘입니다. 쉘 스크립트가 C언어로 작성하는 것처럼 작성할 수 있습니다.

 

 

쉘을 이해해보자

이 외에도 쉘의 종류는 여러가지가 있는데요. 실제 시스템에서 지원하는 쉘을 보기 위해서 /etc/shells를 열어보시면 됩니다. 아래는 저의 시스템에 있는 shell들입니다.

/home/ubuntu# cat /etc/shells # /etc/shells: valid login shells /bin/sh /bin/bash /usr/bin/bash /bin/rbash /usr/bin/rbash /bin/dash /usr/bin/dash

그리고 사용자가 어떤 쉘을 쓰고 있는지 보고 싶으시다면 SHELL 환경변수를 확인하면 됩니다. echo $SHELL 으로 확인하세요. 저는 bash쉘을 사용하고 있군요.

/home/ubuntu# echo $SHELL /bin/bash

 

여기서 bash쉘에서 지원하는 기능이 sh(본쉘)에서도 먹힐까요? 사용하는 bash쉘을 본쉘로 바꿔보도록 하겠습니다. 단순히 sh명령으로 쉘을 실행해봅시다. 그리고 명령어를 아무거나 처보세요. 그리고 우리가 이전의 명령어를 치려고 위 화살표(↑)를 누르면 이상한 문자(^[[A)가 쓰여지게 되어 이전의 명령어를 수행할 수는 없습니다. 결국 sh는 히스토리 기능을 지원하지 못하며, 정확히 얘기해서 저의 명령을 해석하지 못한다는 것입니다. bash에서는 ~/.bash_history에 그 동안의 명령어들 내역을 보관하고 있는데, 본쉘은 ~/.bash_history가 무엇인지도 모르죠.

/home/ubuntu# sh # ls 공개  다운로드  문서  바탕화면  비디오  사진  음악  템플릿 # pwd /home/ubuntu # ^[[A

 

보통 bash에서 ll은 alias로 ls -alF의 명령어 별명으로 지정합니다. 지금 bash에서 ll을 치면 파일들의 목록이 자세히 나오게 되는데요. ll을 sh상에서 실행하면 실행이 되지 않습니다. bash에서 ll이 수행되지 않는다면 alias지정이 되지 않은 것인데요. vi로 ~/.bashrc를 열고 하단에 alias ll='ls -alF'를 써주시고 source ~/.bashrc를 수행하면 이제 ll이 수행될 것입니다. bashrc는 bash쉘의 설정파일입니다. 

80 # some more ls aliases      81 alias ll='ls -alF'      82 alias la='ls -A'      83 alias l='ls -CF'      84

그렇다면 사용자가 접속할때 bash말고 다른 쉘을 사용하고 싶다면 어떻게 할까요? 시스템에서 root로 접속시 기본적으로 사용할 쉘이 어디에 기록되어있냐면 /etc/passwd에 기록되어있습니다. cat /etc/passwd | grep root의 결과가 아래와 같습니다. 리눅스를 조금 공부하셨다면 /etc/passwd에서 각 필드가 무엇을 뜻하는지는 아실겁니다. 

root:x:0:0:root:/root:/bin/bash

맨 오른쪽에 보이는 것이 접속 시 적용할 쉘인데요. 바꾸고 싶다면 chsh -s [shell path]를 입력하면 됩니다. 예를 들면 chsh -s /bin/sh 이렇게 쓰고 재접속을 하면 적용된 쉘로 바뀝니다. 

쉘에서 쓰는 명령어들을 하나의 대본으로 만들어 놓을 수 있는데요. 예를 들어 어느 경로에 들어가서 디렉토리를 만들고 거기에 파일을 만들고 파일의 내용을 어떤 내용으로 기록하고, 그런 작업들 말이에요. 그러려면 사용자가 수동으로 cd를 입력하고 mkdir하고 touch해서 파일을 만들고 그 내용을 echo '블라블라' > file 해서 입력하고 해야겠지요. 하지만 이런 대본(script)를 만들어서 쉘에게 알려주면 일련의 명령을 쉘이 알아서 수행해줍니다. 이것을 우리는 쉘 스크립트라고 하며 확장자가 .sh로 끝나는 파일입니다.