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쉘스크립트 기본

쉘 스크립트는 쉘에게 무슨 명령들을 실행할지 알려주는 스크립트 파일입니다. 여기서는 가장 널리쓰이는 bash 쉘을 사용하는 스크립트를 설명하도록 하겠습니다.

#!/bin/bash

스크립트 최상단에는 항상 이 구문이 적혀있어야합니다. 간단하게 hello,world라는 문자열을 출력하는 스크립트를 만들어봅시다. 파일명은 exam.sh로 정해놓고요.

#!/bin/bash

echo "hello, world"
printf "hello, world"

./exam.sh로 스크립트를 실행하면 되는데 혹시 실행이 되지 않는다면 실행 권한이 없어서 그런것이니까 chmod 777 exam.sh로 권한을 바꾸어주면 됩니다. 그 후 결과를 보면 echo는 개행이 되지만 printf는 개행이 되지 않는 다는 것을 알 수 있습니다. 또 C언어 처럼 문자열을 전달할 수도 있는데 포맷 문자 %s를 이용하면 됩니다.

printf "%s, %s" hello, world

1) 변수(Variable)

쉘스크립트에서도 변수를 사용할 수 있는데요. 변수명=값 으로 변수를 선언하고, 사용할때는 앞에 $를 붙여줍니다. 중괄호를 이용하는 방법도 있습니다. ${변수}식으로 중괄호로 묶어서 사용합니다.

#!/bin/bash

h="hello"
w="world"
echo "${h}, ${w}"

여기서 export를 사용하여 다른 쉘 스크립트에서 사용할 수 있게 합니다. exam.sh는 변수 선언하고 export를, exam2.sh는 그 변수를 출력하는 쉘 스크립트입니다.

#!/bin/bash
#exam.sh
export MY_VAR="reakwon"

./exam2.sh

#!/bin/bash
#exam2.sh
echo ${MY_VAR}

매개변수

프로그램에서도 실행할때 인자를 주듯 쉘 스크립트도 역시 그렇게 할 수 있습니다. 실행한 스크립트 이름은 ${0}, 그 이후는 전달받은 인자 값들입니다(${1}, ${2}, ...). 아래의 예제코드를 보면서 이해하실 수 있습니다.

#!/bin/bash


echo "script name:${0}"
echo "매개변수 갯수 :${#}"
echo "전체 매개변수  값 : ${*}"
echo "전체 매개변수 값2 : ${@}"
echo "매개변수 1 : ${1}"
echo "매개변수 2 : ${2}"

예약변수

쉘 스크립트에서 사용자가 정해서 만들 수 없는 이미 정의된 변수가 존재합니다. 그것을 예약 변수라고 하는데요. 몇가지 예약 변수를 보도록 합시다.

2) 배열(Array)

쉘 스크립트에서 배열은 1차원 배열만 지원하며 중괄호를 사용해야합니다. 배열 원소는 소괄호안에 공백으로 구분하여 줍니다. 배열 안 원소는 문자열이든 정수든 상관 없이 쓸 수 있는 특징이 있습니다.

#!/bin/bash

arr=("hello" "world" 1 2 3 4 5)

echo "배열 전체 : ${arr[@]}"
echo "배열 원소의 갯수 : ${#arr[@]}"
echo "배열 첫번째 : ${arr}, 혹은 ${arr[0]}"
echo "5번 index를 갖는 배열의 원소 : ${arr[5]}"

arr[5]="five"

echo "5번 index를 갖는 배열의 원소 : ${arr[5]}"

# 5번 원소 해제
unset arr[5]
echo "5번 원소 삭제 후"
echo "5번 index를 갖는 배열의 원소 : ${arr[5]}"
echo "6번 index를 갖는 배열의 원소 : ${arr[6]}"

3) 함수(Function)

다른 프로그래밍 언어와 같이 쉘 스크립트에서도 함수를 사용할 수 있습니다. 함수의 정의 형식은 아래와 같습니다. 함수명 앞 function은 써주지 않아도 무관합니다. 주의 할 점은 함수가 호출되기 전에 함수가 정의되어 있어야하며 호출할때는 괄호를 써주지 않고 호출해야한다는 점입니다.

function 함수명(){
 ... 내용 ...
}

#!/bin/bash

function func(){
        echo "func()"
}

#함수 호출
func

4) 비교문

쉘스크립트에서 비교문은 약간 특이합니다. 아래와 같은 형식으로 비교문을 사용할 수 있습니다. 

if [ 값1 조건 값2 ]; then
	... 작업 내용 ...
fi

조건은 -eq, -gt, -lt 등이 있는데, 자세한 것은 아래의 코드에서 보도록 합시다.

#!/bin/bash

function func(){
        a=10
        b=5

        if [ ${a} -eq ${b} ]; then
                echo "a와 b는 같다."
        fi

        if [ ${a} -ne ${b} ]; then
                echo "a와 b는 같지 않다."
        fi

        if [ ${a} -gt ${b} ]; then
                echo "a가 b보다 크다."
        fi

        if [ ${a} -ge ${b} ]; then
                echo "a가 b보다 크거나 같다."
        fi

        if [ ${a} -lt ${b} ]; then
                echo "a가 b보다 작다."
        fi

        if [ ${a} -le ${b} ]; then
                echo "a가 b보다 작거나 같다."
        fi

}

#함수 호출
func

쉘스크립트는 명령어를 다루는 스크립트이기 때문에 파일이 존재하는지, 디렉토리가 존재하는지 등 파일과 관련된 조건 여부도 조건문을 통해 알 수 있습니다. 아래는 그것을 정리한 표입니다. 그리고 앞에 느낌표(!)를 써주고 조건을 기재하면 그 조건이 false일때 참이 성립합니다.

파일 관련 조건

만약 AND조건과 OR조건을 섞어서 쓴다면 어떻게 할까요? AND는 -a, OR은 -o를 이용해서 조건을 추가할 수 있습니다.

function func(){
        a=aa
        b=bb
        if [ -f ${a} -a -d ${b} ]; then
                echo "a는 파일이고 b는 디렉토리 "
        fi
}

#함수 호출
func

또한 여러 조건을 걸려면, 즉, C언어에서 else if역할을 하는 것은 elif라는 것을 사용하여 else if와 똑같은 역할을 할 수 있게 해줍니다. elif[ 조건 ]; then 이런식으로 쓰시면 됩니다.

만약 반복문에서 사용하여 조건이 참일때 반복문을 멈추고 싶을때 break라는 키워드를 사용하여 반복문을 멈출 수 있습니다.

C에서 switch case와 동일한 구문을 하는 문법도 존재합니다. 아래와 같이 case문을 사용하면 됩니다. 각 case의 끝을 보면 세미콜론 2개로 종료하는 것을 볼 수 있습니다.

#!/bin/bash

case ${1} in
        "linux") echo "리눅스" ;;
        "unix") echo "유닉스" ;;
        "windows") echo "윈도우즈" ;;
        "MacOS") echo "맥OS" ;;
        *) echo "머야" ;;
esac

5) 반복문

반복문 중 for문에 대한 설명은 예제와 같이 보는 것으로 하겠습니다. 

#!/bin/bash

function func(){
        echo "사용예1"
        for i in 1 2 3 4 5
        do
                echo "${i}"
        done

        echo "사용예2"
        list="1 2 3 4 5"
        for i in ${list}
        do
                echo "${i}"
        done

        echo "사용예3"
        for i in {1..5}
        do
                echo "${i}"
        done

        echo "사용예4: 크기를 2만큼 증가시키면서 출력"
        for i in {1..5..2}
        do
                echo "${i}"
        done

        echo "사용예5: 배열을 이용"
        arr=(1 2 3 4 5)
        for i in "${arr[@]}"
        do
                echo "${i}"
        done


        echo "사용예6: C와 유사한 형식의 for문"
        for ((i=0; i<5; i++)); do
                echo "${i}"
        done
}

#함수 호출
func

6) 명령어의 종료 코드(exit)

만약 명령어가 실패할 경우 동작을 다르게 할것이라면 어떻게 할까요? 명령어의 종료 코드를 얻어오면 됩니다. 명령어의 종료 코드는 $?에 가장 최근 실행한 명령어의 종료 코드가 있습니다. 정상적인 종료는 0이 반환되는데, 만약 0이 아닌 값으로 반환되면 오류라고 판단하시면 됩니다. 여기에 간단한 오류를 내는 c파일(main.c)을 작성하고 gcc로 컴파일(gcc main.c)합니다. 이 c파일은 실행시 전달인자가 2개 보다 작으면 exit으로 코드 16을 반환합니다.

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
int main(int argc, char* argv[]){
        if(argc<2){
                fprintf(stderr,"인자는 2개 이상이어야 합니다.\n");
                exit(16);
        }
}

그리고 쉘스크립트를 아래와 같이 수정해서 오류의 코드가 얼마인지 확인해보면 우리가 exit에 넘겨준 16이 찍히는 것을 확인할 수 있습니다.

#!/bin/bash

function func(){
        ./a.out
        echo "오류 코드 ($?)"
}

#함수 호출
func

./a.out에 인자를 하나 넣어서 다시 실행시켜보세요. 0이 종료코드로 반환 될 것입니다. 이렇게 이전에 명령어의 결과를 봐야하는 경우 $?으로 판단하여 분기시킬 수 있습니다.

이렇게 종료 반환 코드는 명령어 뿐만 아니라 쉘 스크립트 자체도 반환할 수 있습니다. 즉, 쉘 스크립트의 수행이 실패했는지 알려주기 위해서는 exit 명령어를 사용하면 됩니다. 아래의 예가 그 사용법을 보여줍니다. 우선 exam2.sh라는 파일을 만들어봅시다. 이 쉘 스크립트 파일은 exam.sh에서 실행할 예정입니다. 별거없이 16의 종료코드를 반환하며 끝이 납니다. 

#!/bin/bash

exit 16

이 쉘 파일을 exam.sh에서 실행시켜볼까요?

#!/bin/bash

function func(){
        ./exam2.sh
        echo "오류 코드 ($?)"
}

#함수 호출
func

확인해보면 우리가 기재했던 16이 출력되는 것을 확인할 수 있습니다.

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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.

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.

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

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.

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. 

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.