Unix 파워툴 책을 기반으로 유닉스와 리눅스에 대해 학습하고 기록해본다.

기본 개념

작동방식

• 사용자는 쉘이라는 프로그램과 대화 (키보드 입력이 바로 Unix와 대화를 의미하는 것이 아님)
• 쉘은 사용자로부터 Unix를 보호하며, 또한 Unix로부터 사용자를 보호
• 유닉스의 모든 일은 소위 커널이 처리
• 프로그램들 만이 시스템 콜을 통해 커널과 대화
• 쉘은 사용자가 입력한 명령어를 해석해서 실행시키거나 또는 다른 프로그램에게 넘겨주는 역할

Example

m으로 시작하는 4자로 된 파일들의 이름을 출력하기 위한 명령은 아래와 같다.

  $ cat m???    

• Shell이 이름 조건에 맞는 파일들을 찾아서 목록을 작성 -> cat명령어를 호출하여 목록에 있는 파일들을 출력
• 명령어 cat은 각각의 파일을 디스크에서 찾기 위해 커널을 호출 -> 파일의 내용을 화면에 출력

일반적으로 Shell은 공백문자(스페이스나 탭)을 기준으로 명령행의 각 인자를 분리하지만 가끔 인용부호로 인자들을 묶어서 쉘에게 알려주어야 할 때가 있다.

  $ grep "UNIX Power Tools" articles/

명령어 중에는 쉘이 중재하지 않고 사용자로부터 직접 입력을 받는 것들이 있다.(대화식 명령어). 그러나 대화식 명령어도 쉘이 실행시킨다.

서로 협력하는 프로그램들

프로그램은 도구이며, 이런저런 용도로 이용될 수 있어야 한다. 프로그램이 범용적으로 이용될 수 있으려면 반드시 데이터에 독립적이야 한다. 이런 방식으로 이용될 수 있는 프로그램들을 흔히 필터라고 부른다

• 한 프로그램의 출력은 다른 프로그램의 입력으로 이용될 수 있어야 한다.
• 프로그램이 필요로 하는 모든 정보는 데이터 스트림의 형태로 프로그램에 공급이 되거나 명령행에 지정이 되어야 한다.
• 주어진 인자가 없의면 프로그램은 표준 입력(터미널 키보드)에서 읽고 표준 출력(터미널 화면)으로 출력한다.

Unix에서는 한 프로그램의 출력을 다른 프로그램의 입력으로 이용하도록 파이프라인을 이용해서 함께 엮는 것이 가능하다. 파이프를 나타내는 문자는 수직바(|)로서 ‘왼쪽 프로그램의 실행 결과를 오른쪽 프로그램의 입력으로 공급하라’ 라는 뜻을 갖는다.

Example

Unix에 담겨있는 툴들은 범용적인 것으로서 파이프 등으로 쉽게 엮을 수 있다.
만일 어떤 문서 내에서 ‘which’라는 단어를 잘못 사용하지 않았나 찾고싶다면 아래와 같이 명령행에 입력하면 된다.

  $ grep '[Ww]ich' chapter1 | more

more 명령어는 출력을 한 화면 단위로 끊어서 보여준다.
인덱스 항목들의 일관성을 검사하려면 아래와 같이 명령행에 입력을 하면 된다.

  $ cat files | grep .XX | sort -u | more

• files: 검사할 파일들
• grep: 지정한 문자열이나 패턴이 있는지 검색
• sort -u: grep이 찾아낸 라인들을 알파벳 순서로 정렬하면서 중복된 라인을 제거
• more: 출력을 한 화면 단위로 끊어서 보여줌

쉘 프로그래밍

쉘은 그 자체로도 완벽한 프로그래밍 언어이다. 파일 내의 특정 문자를 모두 다른 문자로 치환하려면 아래와 같이 명령행에 입력해주면 된다.

  $ tr '\015' '\012' < filename > file.UNIX

하지만 이 명령을 모두 외우기 힘들기 때문에 mac2unix라는 파일로 지정해줄 수 있다.

  #mac2unix

  for x
  do
    echo "converting $x"
    tr '\015' '\012' < "$x" > "tmp.$x"
    mv "tmp.$x" "$x"
  done

위 파일을 사용하려면 아래와 같이 명령행을 입력하면 된다.

  $ mac2unix file1, file2, file3

위와 같이 입력해주면 모든 파일의 특정 문자를 다른 문자로 치환해줄 수 있다.

여러가지 쉘들

쉘은 여러 종류가 있으며, 자신에게 적합한 것을 자유롭게 선택해서 이용할 수 있다.

• sh: Broune Shell
• csh: 버클리 대학에서 개발
• ksh: Korn쉘
• bash: Bourne-again Shell, 자유소프트웨어 재단에서 개발
• tcsh: C shell의 확장판

내가 이용하고 있는 쉘

내가 이용하고 있는 쉘을 확인하는 방법은 아래와 같다.

  $ grep username /etc/passwd
  $ ypcat passwd | grep username
  /bin/csh or /usr/bin/csh => csh
  /bin/sh = Broune shell or Korn shell

내부 명령어와 외부 명령어

• 내부 명령어: 쉘에 포함된 명령어
• 외부 명령어: 환경변수 PATH에 설정된 디렉토리 목록이 존재

쉘이 다른 명령어를 실행시키는 방법

Unix프로그램은 fork와 exec이라고 하는 2개의 시스템콜을 통해 실행된다.

• exec: 커널에게 프로그램을 실행하도록 지시함, 호출되는 프로그램은 실행 후 원래의 프로그램으로 되돌아갈 수 가 없다.
• fork: 시스템 콜을 통해 자기 복제를 한 후 복제된 프로그램이 새 프로그램을 exec한다. 복제된 프로그램은 호출되는 프로그램으로 변신하여 역할을 수행한 후 종료된다.

쉘스크립트의 정체

쉘 스크립트는 단순한 ASCII파일이다. 일련의 순차적 명령어로 구성된 텍스트파일일 뿐이다. 한번의 사용을 위해 다수의 명령어들을 하나의 파일에 담아 놓았다면 다음과 같이 실행시킬 수 있다.

  $ sh mycommands

chmod명령어를 이용하여 파일을 실행가능하도록 만들 수 있다.

  $ chmod +x mycommands  

커널과 데몬

• UNIX: 다중 사용자 운영체제
• 커널: Unix 운영체제의 핵심, 실행중인 각 프로그램에 메모리를 할당하고 각 프로그램을 공정한 시간씩 돌아가며 실행시켜주며, 모든 입출력 작업을 처리한다. 서로 상이한 여러 작업을 스케쥴하는 관리자
• 데몬: 필요에 따라 실행, 메일 처리, 네트워크 통신, 데이터를 프린터로 전송, 현재시간 조절등의 일을 수행
• ps -el 을 입력해보면 실행중인 서비스들을 확인할 수 있다.

파일명

파일명은 /를 제외한 거의 모든 문자를 사용할 수 있다.

• 파일명은 대소문자를 구분한다.
• 밑줄 문자를 사용하는 것이 좋다.
• 점(.)문자로 시작하는 파일을 설정파일이며 감춰진 파일이다.

와일드카드

와일드카드는 파일명을 줄여서 이용하거나 파일을 그룹단위로 참조할 떄 이용된다.
와일드카드는 Unix 파일시스템이 아닌 쉘에 정의된 것

• ?: 임의의 문자 하나
• *: 0개 이상의 임의의 문자들
• [ab]: a또는 b
• [a-z]: a에서 z사이의 문자 하나

파일명 확장자

• Unix에는 파일확장자라는 개념이 없다.
• .은 특별한 의미가 없으며, 확장자의 길이도 제약이 없다.
• 일부 프로그램은 한 글자짜리 확장자를 이용해 파일의 종류를 인식하기도 한다.
• 파일의 내용이 무엇인지 쉽게 알아볼 수 있도록 임의의 확장자를 붙이기도 한다.

Unix 파일 시스템의 주요 디렉토리

• Unix는 부팅시 /etc파일의 설정을 이용해 초기에 필요한 리소스와 데몬 등을 로딩한다.
• 부팅시 시스템의 설정을 하기 위한 스크립트는 /etc/init.d와 /etc/rc.d이다.
• 이 설정 파일들을 이용해 시스템 로딩을 하는 프로세스가 init이다.
• init은 System Logging을 위한 작업, 시스템을 위한 작업 스케쥴링, 네트워크 설정 등을 포함하는 스크립트를 보고 필요한 작업을 진행한다.

파일 액세스 퍼미션

Unix파일은 사용자 및 그룹에 기반하여 액세스를 허가하거나 금지한다.
만일 data라는 파일을 through라는 사용자와 others라는 그룹으로 소유권을 변경하려면 아래와 같이 명령행에 입력한다.

  $ chgrp others data
  $ chown through data

소유주와 그룹을 동시에 변경하고 싶다면 그룹을 먼저 변경해주어야 한다. 일부 버전의 chown은 동시에 변경하는 기능을 제공하기도 한다.

파일을 액세스 할 수 있는지 없는지에 대한 권한은 파일의 소유자 및 파일이 속한 그룹뿐만이 아니라 모드비트라고 하는 액세스 비트의 값과도 관련이 있다. 파일의 소유자 / 파일이 속한 그룹의 멤버 / 기타 라는 세 클래스가 있고, 각 클래스에 대한 읽기, 쓰기, 실행을 의미하는 비트가 정의되어 있다.

모드비트는 ls -l 의 출력을 통해 확인할 수 있다.

  -rw-------       #모드 600
  -rwxrwxrwx       #모드 777
  -rw-rw-rw-       #모드 666

디렉토리 액세스

디렉토리에도 파일과 똑같은 모드비트가 이용되지만 의미는 사뭇 다르다. 디렉토리는 파일들의 목록일 뿐이기 때문

• 파일 생성, 파일이름 변경, 삭제등의 작업은 목록에 변경을 가함 -> 디렉토리 쓰기 권한이 필요
• 파일 내용수정은 디렉토리에 변경을 가하지 않음 -> 디렉토리 쓰기 권한 없이도 가능
• 디렉토리 읽기 권한이 없으면 파일목록을 알 수 없다. 그러나 파일 경로를 정확히 알면 파일에 액세스 할 수 있다.
• 디렉토리 실행권한은 검색비트 용도. 실행권한이 없다면 그 디렉토리와 하부 디렉토리를 액세스 할 수 없다.

다중사용자 시스템

다중사용자 시스템은 도이에 여러 개의 프로그램을 실행할 수 있고, 한 프로그램이 끝나길 기다렸다가 다음 프로그램을 실행시킬 필요도 없다. 백그라운드 모드로 작업을 실행할 수도 있다.
만약에 C프로그램을 컴파일하는 동안 vi를 이용해 다른 코드를 작성하고 싶다면 아래와 같이 명령행에 입력해주면 된다.

  $ cc -O bigprogram.c &
  [1] 2236
  $ vi code.py

문자 &가 의미하는 것은 이 작업을 백그라운드에서 실행하라는 뜻이다. 그 다음 [1]은 쉘 상의 작업제어를 위한 작업번호이며, 2236은 프로세스 ID를 의미한다.

백그라운드 프로세싱

• 작업을 백그라운드로 돌려야 하는데 깜빡잊고 실수했다면 CTRL-z를 눌러 작업을 중지시킨 후 bg 명령어를 입력하여 백그라운드에서 재시작시킬 수 있다.

  $ find /usr -name -print > mine
    CTRL-z
    Stopped
  %bg
    [1] find /usr -name -print > mine

• 백그라운드에서 실행되고 있는 파일을 포어그라운드로 올리려면 fg명령을 이용한다.
• 백그라운드에서 여러개의 작업이 실행되고 있다면 jobs명령어로 그 목록을 불러올 수 있다.

  $ sleep 3; ls &     #3초 뒤에 ls가 백그라운드에서 실행된다.
  $ (sleep 3; ls) &   #전체 백그라운드에서 실행된다.

• vi 와 같은 편집기는 백그라운드에서 실행이 되지 않는다. 그러나 실행중인 vi를 백그라운드로 중지시키는 경우는 있다.

파일 지향 시스템

• Unix는 파일 지향 시스템이다.
• 디스크드라이브, 터미널, 모뎀, 네트워크 연결 등 모든 것을 파일로 간주한다.
• 프로세스까지 파일로 취급한다.
• 파일들은바이트들의 스트림일 뿐이며 평범한 구조를 갖는다.

2016-12-21 20:24