[Lecture] Operating System with Ubuntu - Day 4

🖥 Operating System - Day 4

👉🏻 [Chapter 04] 셸 사용법

👀 셸의 기능과 종류

🤔 셸의 기능

• 명령어 해석기 기능
  • 사용자와 커널 사이에서 명령을 해석하여 전달하는 해석기(interpreter) 와 번역기(translator) 기능
  • 사용자가 로그인할 때 실행되는 셸을 로그인 셸 이라고 하며 /etc/passwd 파일에 사용자별로 지정되어 있음
  • 셸이 사용자의 명령을 기다리고 있음을 나타내는 표시를 프롬프트라고 함
• 프로그래밍 기능
  • 여러 명령을 사용하여 반복적으로 수행하는 작업을 하나의 프로그램으로 만들 수 있음
  • 이렇게 작성된 셸 프로그램을 셸 스크립트 라고 함
• 사용자 환경 설정 기능
  • 사용자 환경을 설정할 수 있도록 초기화 파일 기능을 제공함
  • 사용자가 로그인할 때 이 초기화 파일이 실행되어 사용자별로 특성에 맞게 초기 환경이 설정됨

🤔 셸의 종류

• Bourne shell : 본셸
  • 스티븐 본이 개발한 최초의 셸
  • 명령 이름 : sh
  • 단순하고 처리 속도가 빨라서 많이 사용되었음
  • 현재 시스템 관리 작업을 수행하는 많은 셸 스크립트는 본셸을 기반으로 함
  • 히스토리, 앨리어스, 작업 제어 등 사용자 편의를 위한 기능을 다양하게 제공하지 못해 다른 셸에 밀렸음
• C shell : C셸
  • 빌 조이가 개발함
  • 명령 이름 : csh
  • 본셸에 없던 앨리어스나 히스토리 같은 사용자 편의 기능을 포함한 확장 버전
  • 셸 스크립트 작성을 위한 구문 형식이 C 언어와 같아 C셸이라고 칭함
  • 편리한 기능이 많기에 크기가 크고 처리 속도가 느림
• Korn shell : 콘셸
  • 데이비드 콘이 개발함
  • 명령 이름 : ksh
  • C셸과 달리 본셸과 호환성을 유지하며 C셸에서 제공하던 사용자 편의 기능을 모두 제공함
  • 처리 속도가 빠름
  • 기본 설치가 되어 있지 않으므로 별도로 설치하여 사용해야 함
• Bash shell : 배시셸
  • 브레인 폭스가 개발한 본셸을 기반으로 둔 셸
  • 명령 이름 : bash
  • 본셸과 호환성을 유지하며 C셸, 콘셸의 사용자 편의 기능도 포함하고 있음
  • 리눅스의 기본 셸로 제공되고 있음
• Dash shell : 대시셸
  • 포직스 표준을 준수하며 본셸을 기반으로 둔 작은 크기의 셸
  • 기존 셸에 비해 부팅 시 셸 스크립트를 빠르게 실행시키고 파일 크기가 작으며 신뢰성이 높음

👀 셸 기본 사용법

🤔 셸 지정 및 변경

• 본셸, 콘셸, 배시셸 기본 프롬프트 : $
• C셸 기본 프롬프트 : %
• 명령어로 프롬프트 확인하기
  • grep 명령으로 사용자 정의가 들어 있는 파일에서 특정 사용자의 정보를 찾아 확인
  • grep [user_name] /etc/passwd
• 기본 셸 변경하기 : chsh
  • 형식 : chsh [옵션] [사용자명]
  • 옵션
    • -s shell : 지정하는 셸(절대 경로)로 로그인 셸 바꿈
    • -l : /etc/shells 파일에 지정된 셸 출력
  • 사용자 로그인 셸을 바꿈
• 로그인 셸과 서브 셸
  • 사용자는 프롬프트에서 다른 셸을 실행할 수 있음
    • 새로 생성된 셸을 서브 셸 이라고 함
  • 서브 셸은 ^d, exit 로 종료 가능

🤔 셸 내장 명령

• 일반적인 리눅스 명령들은 /bin 이나 /usr/bin 디렉터리에 별도의 실행 파일로 있음
• 셸 명령은 별도의 실행 파일 없이 셸 안에 포함되어 있음
• 대표적인 셸 내장 명령 : cd

🤔 출력 명령

• 배시셸의 출력 명령으로는 echo 와 printf 가 있음
• echo 명령은 모든 셸에서 공통 제공하는 출력 명령
• echo
  • 형식 : echo [-n] [문자열]
  • 옵션
    • -n : 마지막에 줄 바꿈을 하지 않음
• printf 명령은 % 지시자와 \ 문자를 이용하여 출력 형식 지정 가능
• printf
  • 형식 : printf [형식] [인수]
  • 옵션
    • 형식: %d, \n 등 C 언어의 printf 함수의 형식 지정

🤔 특수문자 사용 방법

• 특수문자는 셸에서 특별한 의미를 가진 문자로 각 특수문자에 따라 특수 기능 수행
• 사용자가 명령을 입력하면 셸은 먼저 입력한 내용 중에 특수문자가 있는지 확인하고 이를 해독하여 적절한 형태로 변경한 후 명령 실행
• 특수문자 *
  • 임의의 문자열을 나타내는 특수문자
  • 셸에서 0개 이상의 문자로 대체됨
  • 주로 여러 파일의 이름을 나열할 때 파일 이름을 간단히 표시하는 데 사용
  • 파일명을 적어야 하는 자리에 사용하면 모든 파일을 나타냄
• 특수문자 ? 와 []
  • 하나의 문자를 나타내는 데 사용
  • ? : 길이가 1인 임의의 한 문자
  • [] : 괄호 안에 포함된 문자 중 하나
    • 사용할 여러 문자를 나열하거나 범위를 지정할 수 있으며, 다른 특수문자와 혼합 사용 가능
• 특수문자 ~ 와 -
  • 디렉터리를 나타내는 특수문자
  • ~ : 현재 작업 중인 사용자의 홈 디렉터리를 나타냄
  • ~ login_ID : 해당 사용자의 홈 디렉터리를 나타냄
  • - : cd 명령으로 현재 디렉터리로 이동하기 직전의 디렉터리를 나타냄
• 특수문자 ; 과 |
  • 명령과 명령을 연결함
  • ; : 연결된 명령을 왼쪽부터 차례로 실행
  • | : 왼쪽 명령의 실행 결과를 오른쪽 명령의 입력으로 전달
• 특수문자 '' 와 ""
  • 문자를 감싸서 문자열로 만들어주고, 문자열 안의 특수문자 기능을 없앰
  • '' : 모든 특수문자를 일반 문자로 간주
  • "" : $, `, \ 을 제외한 모든 특수문자를 일반 문자로 간주
  • 셸 변수에 저장된 값을 출력할 때 셸 변수 앞에 $ 를 붙임
• 특수문자 ``
  • ``로 감싸인 문자열을 명령으로 해석하여 명령의 실행 결과가 바뀜
• 특수문자 \
  • 특수문자 바로 앞에 사용하며, 해당 특수문자의 효과를 없애고 일반 문자처럼 처리함
• 특수문자 >, <, >>
  • 입출력의 방향을 바꾸는 특수문자

👀 입출력 방향 변경

🤔 표준 입출력 장치

• 리눅스는 장치를 파일로 관리함
• 작업 중 필요한 파일에 일련번호를 붙여서 관리하며 이를 파일 디스크립터(file descriptor) 라고 함
• 표준 입출력 장치의 파일 디스크립터

  파일 디스크립터	파일 디스크립터 대신 사용하는 이름	정의
  0	stdin	명령의 표준 입력
  1	stdout	명령의 표준 출력
  2	stderr	명령의 표준 오류

🤔 출력 리다이렉션

• 리다이렉션(redirection) : 표준 입출력 장치를 파일로 바꾸는 것
• > : 기존 파일의 내용을 삭제하고 결과를 새로 저장할 때 사용
• >> : 기존 파일의 내용 뒤에 결과를 추가할 때 사용
• 파일 덮어쓰기 : >
  • 형식
    • 명령 1> 파일명
      • 지정한 파일을 1번 파일로 간주하겠다는 의미
      • 즉, 표준 출력이 파일로 바뀌는 것을 의미
      • 1은 생략이 가능하며 생략된 다음 형식을 주로 사용
    • 명령 > 파일명
  • 파일 리다이렉션(덮어쓰기)을 함
  • 지정한 파일명의 파일이 없으면 파일을 생성하여 명령의 수행 결과를 저장
    • 해당 파일이 있으면 기존 내용이 없어지고 명령의 수행 결과로 대체됨
  • set 명령 사용 시 예상치 않게 파일 내용을 덮어쓰는 일을 예방할 수 있음
    • set -o noclobber : 설정
    • set +o noclobber : 해제
• 파일에 내용 추가하기 : >>
  • 형식 : 명령 >> 파일명
  • 파일에 내용을 추가함
  • 지정한 파일명의 파일이 없으면 파일을 생성하고, 해당 파일이 있으면 그 파일의 끝에 명령의 실행 결과를 추가함

🤔 오류 리다이렉션

• 정상적인 실행 결과는 표준 출력
• 오류 메시지는 표준 오류
• 2>
  • 형식 : 명령 2> 파일명
    • 2번 파일, 즉 stderr 파일로 나갈 내용을 지정한 파일에 저장하라는 의미
    • 오류 리다이렉션에서는 파일 디스크립터 번호를 생략할 수 없음
  • 표준 오류 메시지를 파일에 저장함
• 표준 출력과 표준 오류를 한 번에 리다이렉션하기
  • > 와 2> 함께 사용
  • (Ex) ls . /abc > ls.out 2> ls.err
• 오류 메시지 버리기
  • 리눅스의 특수 파일인 /dev/null 을 사용하면 오류 메시지 무시 가능
  • /dev/null : 버리고 싶은 내용을 담는 장치 파일
    • 해당 파일로 전달된 모든 내용은 시스템에서 사라지고 복구할 수 없음
• 표준 출력과 표준 오류를 한 파일로 리다이렉션하기
  • ls . /abc > ls.out 2>&1
    • 명령의 정상 실행 결과를 파일로 리다이렉션(>)
    • 그 명령 전체의 오류 메시지를 1번 파일(표준 출력 파일, &1이라고 표현)로 리다이렉션(2>)

🤔 입력 리다이렉션

• <
  • 형식
    • 명령 0< 파일명
    • 명령 < 파일명
  • 표준 입력을 바꿈
  • cat 명령이 파일을 읽어서 출력하는 기능은 < 를 생략한 것

👀 배시셸 환경 설정

🤔 셸 변수와 환경 변수

• 셸 변수는 현재 셸에서만 사용할 수 있고 서브 셸로 전달되지 않음
  • 해당 셸의 지역 변수
  • 셸별로 따로 지정되어 서로 독립적
• 환경 변수는 현재 셸뿐만 아니라 서브 셸로도 전달됨
  • 현재 셸과 서브 셸에서 공통으로 사용할 수 있는 전역 변수
  • 로그인 셸과 서브 셸 모두에 공통으로 적용됨
• 일반적으로 환경 변수의 이름에는 대문자 사용
• 주요 셸 환경 변수

  환경 변수	의미
  HISTSIZE	히스토리 저장 크기
  HOME	사용자 홈 디렉터리의 절대 경로
  LANG	사용하는 언어
  LOGNAME	사용자 계정 이름
  PATH	명령을 탐색할 경로
  PWD	작업 디렉터리의 절대 경로
  SHELL	로그인 셸

🤔 셸 변수와 환경 변수 출력

• 전체 변수 출력하기 : set, env
  • set : 셸 변수와 환경 변수를 모두 출력
    • 변수뿐만 아니라 함수로 정의된 것들도 출력함
  • env : 환경 변수만 출력
• 특정 변수 출력하기 : echo
  • 개별 변수의 값을 출력할 때는 echo 명령어 뒤 변수명 앞에 특수문자 $ 를 붙여야 함
  • echo $SHELL
    • 사용자의 로그인 셸을 저장하고 있는 환경 변수인 SHELL 변수의 값 출력

🤔 셸 변수와 환경 변수 설정

• 셸 변수 정의
  • 형식 : 변수명=문자열
    • (EX) SOME=test
  • 변수명과 문자열 사이에 공백이 있으면 안 됨
• 환경 변수 설정하기 : export
  • 형식 : export [옵션] [셸 변수]
  • 옵션
    • -n : 환경 변수를 셸 변수로 변경함
  • 지정한 셸 변수를 환경 변수로 바꿈

🤔 변수 해제

• unset
  • 형식 : unset [변수]
  • 지정한 변수를 해제함

👀 앨리어스와 히스토리

🤔 앨리어스(alias)

• 우리말로 '별명'을 뜻함
• 기존의 명령 대신 다른 이름(별칭)을 붙일 수 있도록 하는 기능
• 긴 명령 대신 짧은 명령을 만들어 사용할 수 있음
• 여러 명령을 연결하여 하나의 명령으로 만들 수 있음
• 자주 사용하는 옵션을 포함하여 새로운 이름을 붙여서 사용할 수 있음
• 앨리어스 생성 : alias
  • 형식 : alias 이름='명령'
    • alias : 현재 설정된 별칭 목록을 출력
    • alias 이름='명령' : 명령을 수정해 사용하는 경우
    • alias 이름='명령;명령2;...' : 여러 명령을 하나의 이름으로 사용하는 경우
  • 앨리어스를 생성함
• 앨리어스 삭제하기 : unalias
  • 형식 : unalias 앨리어스
    • 앨리어스를 삭제함
• 앨리어스에 인자 전달하기
  • 배시셸에서는 앨리어스로 인자를 전달할 수 없음
  • 배시셸에서 인자를 전달하려면 프로그래밍 기능에서 함수를 사용해야 함
  • 디렉터리 이동 후 위치 확인
    • alias cd='cd;pwd'
      • 해당 앨리어스는 사용자의 홈 디렉터리로만 이동함
    • function cdpwd { cd $1;pwd }
      • 함수를 선언 후 cdpwd \tmp 명령을 수행하면 함수의 $1 자리에 인자 \tmp 가 삽입되어 실행됨

🤔 히스토리(history)

• 사용자가 이전에 입력한 명령을 다시 불러내서 사용하는 것
• 이전 명령 보기 : history
  • 형식 : history
  • 히스토리(명령 입력 기록)를 출력
  • 배시셸 내장 명령임
  • 사용자가 로그인하여 작업한 명령은 임시 버퍼에 저장되고 history 명령으로 다시 불러와서 사용할 수 있음
• 명령 재실행하기 : !
  • 히스토리로 저장된 명령은 다시 불러서 재실행할 수 있음
  • 방법

    사용법	기능
    !!	바로 직전에 실행한 명령 재실행
    !번호	히스토리에서 해당 번호의 명령 재실행
    !문자열	히스토리에서 해당 문자열로 시작하는 마지막 명령 재실행

  • 이전에 실행한 명령을 재실행할 때는 먼저 history 명령으로 확인 후 수행하여야 함
• 명령 편집 및 재실행하기
  • 방향키 위, 아래로 이전 명령을 불러온 후 편집과 재실행 가능
• 히스토리 저장하기
  • 터미널에서 작업을 마치고 로그아웃 시 배시셸은 사용자가 입력했던 명령의 목록을 사용자 홈 디렉터리 아래의 숨김 파일인 .bash_history 에 저장함

👀 프롬프트 설정

🤔 이스케이프 문자와 프롬프트 설정

• 배시셸에서는 환경 변수 PS1 에 프롬프트로 사용할 문자열을 저장함
• PS1 설정값을 보면 이스케이프 문자로 구성되어 있음
• 프롬프트에서 사용할 수 있는 이스케이프 문자

  • 

• 프롬프트를 바꾸는 것은 환경 변수 PS1 에 새로운 형태의 문자열을 지정하는 것임
• uname -n : 호스트 이름 출력

🤔 컬러 프롬프트 설정

• 컬러 프롬프트 정의하기
  • 형식 : PS1= '\[\e[x;y;nm\] 프롬프트 \[\e[x;y;0m\]
    • 프롬프트의 첫 번째 문자 \ : 화면에 출력하지 않을 문자의 시작을 알려줌
    • 두 번째 문자 \e : 터미널 제어를 알리는 이스케이프 문자
    • x;y : x 는 글자색, y 는 배경색 지정
    • n : 밑줄이나 역상 표시 등 특수 기능을 나타냄
  • 프롬프트 컬러 번호와 특수 기능 번호

    • 

👀 환경 설정 파일

• 설정한 앨리어스나 프롬프트 모양은 로그아웃하면 모두 초기화됨
• 환경 설정 파일에 필요한 설정을 저장하고 로그인할 때 불러오면 해결 가능

🤔 시스템 환경 설정 파일

• 시스템을 사용하는 전체 사용자의 공통 환경을 설정하는 파일로 모든 사용자가 로그인할 때마다 무조건 실행됨
• 배시셸의 시스템 환경 설정 파일은 /etc 디렉터리에 있음
• 시스템 환경 설정 파일은 일반 사용자가 수정할 수 없으며 시스템 관리자가 관리함
• /etc/profile
  • 본셸이나 본셸과 호환되는 모든 셸에 공통으로 적용되는 환경 설정 파일
  • 배시셸의 경우 /etc/bash.bashrc 파일을 실행함
  • 배시셸이 아닌 경우 프롬프트를 #(root 사용자) 나 $(일반 사용자) 로 설정함
  • /etc/profile.d/*.sh 파일을 실행함
• /etc/bash.bashrc
  • 시스템 공통으로 적용되는 ./bashrc 파일
  • 기본 프롬프트를 설정함
  • sudo 명령과 관련된 힌트를 설정함
• /etc/profile.d/*.sh
  • 언어나 명령별로 각각 필요한 환경을 설정함
  • 필요시 설정 파일을 추가함

🤔 사용자 환경 설정 파일

• 각 사용자의 홈 디렉터리에 숨김 파일로 존재하며 사용자가 내용을 수정하고 관리할 수 있음
• 사용자가 로그인하면 제일 먼저 시스템 환경 설정 파일이 실행되어 시스템 공통 환경을 만들고, 이후 사용자 환경 설정 파일을 순서대로 실행하여 사용자별 환경을 설정함
• ~/.profile
  • .bashrc 파일이 있으면 실행함
  • 경로 추가 등 사용자가 정의하는 환경 설정 파일
• ~/.bashrc
  • 히스토리의 크기를 설정함
  • 기본 앨리어스나 함수 등을 설정함
• ~/.bash_logout
  • 로그아웃 시 실행할 필요가 있는 함수 등을 설정함
• ~/.bash_aliases
  • 사용자가 정의한 앨리어스를 별도 파일로 저장함
• 사용자 환경 설정 파일 적용하기
  • 사용자 환경 설정 파일을 수정한 다음 이를 적용하려면 로그아웃했다가 다시 로그인하거나 .(마침표) 명령 혹은 source 명령을 사용하여 환경 설정 파일을 실행해야 함

🤔 다른 셸의 환경 설정 파일

• 본셸
  • /etc/profile : 시스템 초기화 파일
    • 로그인 시 실행
  • $HOME/.profile : 사용자 초기화 파일
    • 로그인 시 실행
• 콘셸
  • /etc/profile : 시스템 초기화 파일
    • 로그인 시 실행
  • $HOME/.profile : 사용자 초기화 파일
    • 로그인 시 실행
  • $HOME/.kshrc : 사용자 초기화 파일
    • ENV 변수를 설정함
    • 로그인 시 실행되며 서브 셸 실행 시에도 실행됨
• C셸
  • /etc/.login : 시스템 초기화 파일
    • 로그인 시 실행
  • $HOME/.login : 사용자 초기화 파일
    • 로그인 시 실행
  • $HOME/.cshrc : 사용자 초기화 파일
    • 로그인 시 실행되며 서브 셸 실행 시에도 실행됨
  • $HOME/.logout : 사용자 초기화 파일
    • 로그아웃 시 실행