쉘(Shell) 소개

해양 생물학자 넬 니모(Nell Nemo) 박사가 방금전 6개월 북태평양 소용돌이꼴조사를 마치고 방금 귀환했다. 태평양 거대 쓰레기 지대에서 젤리같은 해양생물을 표본주출했다. 총 합쳐서 거의 300개의 시료가 있고 다음 작업이 필요하다.

1. 소로 다른 300개 단백질의 상대적인 함유량을 측정하는 분석기계로 시료를 시험한다. 한 시료에 대한 기계 출력결과는 각 단백질에 대해서 한 줄의 파일형식으로 표현된다.
2. goostat으로 명명된 그녀의 관리자가 작성한 프로그램을 사용하여 각 단백질에 대한 통계량을 계산한다.
3. goodiff로 명명된 다른 대학원 학생중의 한명이 작성한 각 단백질의 통계량과 다른 단백질에 상응하는 통계량을 비교한다.
4. 작성. 그녀의 지도교수는 이번달말까지 이일을 정말 좋아해서 논문이 다음번 Aquatic Goo Letters 저녈의 특별판에 게재되기를 희망한다.

각 시료를 분석장비가 처리하는데 약 반시간 정도 소요된다. 좋은 소식은 각 시료를 준비하는데는 단지 2분만 소요된다. 연구실에 병렬로 사용할 수 있는 8대의 분석장비가 있어서, 이 단계는 약 2주정도만 소요될 것이다.

나쁜 소식은 goostat, goodiff을 수작업으로 실행한다면, 파일이름 입력하고 “OK” 버튼을 45,150번 눌려야 된다는 사실이다 (goostat 300회 더하기 goodiff 300×299/2). 매번 30초씩 가정하면 2주 이상 소요될 것이다. 논문 마감일을 놓칠 수도 있지만, 이 모든 명령어를 올바르게 입력할 가능성은 거의 0에 가깝다.

다음 몇 수업은 대신에 그녀가 무엇을 해야하는지 탐색한다. 좀더 구체적으로 작업처리 중간에 반복되는 작업을 자동화하는 쉘 명령어(command shell)를 어떻게 사용하는지 설명해서 논문을 쓰는 동안에 컴퓨터는 하루에 24시간 작업한다. 덤으로 중간 처리작업을 완성하면, 좀더 많은 데이터를 얻을 때마다 다시 재사용할 수 있다.

쉘이 무엇이고, 왜 사용할까요

상위 수준에서 컴퓨터는 네가지 일을 수행한다.

• 프로그램 실행
• 데이터 저장
• 컴퓨터간 상호 커뮤니케이션
• 사람과 상호작용

많은 방식으로 뇌-컴퓨터 연결, 음성 인터페이스를 포함한 마지막일을 수행한다. 하지만, 아직은 초보적인 수준이어서, 대부분은 WIMP((Window) 윈도우, (Icon)아이콘, (Mouse)마우스, (Pointer)포인터)를 사용한다. 1980년대까지 이러한 기술은 보편적이지 않았지만, 기술의 뿌리는 1960년대 Doug Engelbart의 작업에 있고,“The Mother of All Demos”로 불리는 것에서 볼 수 있다.

조금 더 멀리 거슬러 올라가면, 초기 컴퓨터와 상호작용하는 유일한 방법은 다시 연결하는 것이다. 하지만, 중간에 1950년에서 1980년대 사이에 대부분의 사람들은 라인 프린터(line printer)를 사용했다. 이런 디바이스는 표준 키보드에 문자, 숫자, 특수부호의 입력과 출력만 허용해서 프로그래밍 언어와 인터페이스는 이러한 제약사항에서 설계됐다.

이런 종류의 인터페이스를 지금 대부분의 사람들이 사용하는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI, graphical user interface)과 구별하기 위해서 명령 라인 인터페이스(CLI, command-line interface)라고 한다. CLI의 핵심은 읽기-평가-출력(REPL,read-evaluate-print loop이다. 사용자가 명령어를 타이핑하고 엔터(enter)/반환(return)키를 입력하면, 컴퓨터가 일고, 실행하고, 결과를 출력한다. 그러면 사용자는 다른 명령를 타이핑하는 것을 로그 오프할때까지 계속한다.

상기 묘사가 마치 사용자가 직접 명령어를 컴퓨터에 보내고, 컴퓨터는 사용자에게 직접적으로 출력을 보내는 것처럼 들린다. 사실 중간에 명령 쉘(command shell)로 불리는 프로그램이 있다. 사용자가 타이핑하는 것은 쉘로 간다. 쉘은 무슨 명령어를 수행할지 파악해서 컴퓨터에게 수행하도록 지시한다.

쉘은 다른 것과 마찬가지로 프로그램이다. 조금 특별한 것은 자신이 연산을 수행하기 보다 다른 프로그램을 실행하는 것이다. 가장 보편적인 유닉스 쉘(Unix Shell)은 Bash(Bourne Again SHell)다. Stephen Bourne이 작성한 쉘에서 나와서 그렇게 불리우고, 프로그래머 사이에 재치로 통한다. Bash는 대부분의 유닉스 컴퓨터에 기본으로 장착되는 쉘이고, 윈도우용 유닉스스러운 도구로 제공되는 패키지에도 적용된다.

Bash나 다른 쉘을 사용하는 것은 마우스 보다 프로그래밍 같은 느낌이 난다. 명령어는 간략해서 종종 2~3자리 수이고, 명령어는 종종 암호스럽고, 출력은 그래프같은 시각적인 것보다 텍스트 라인이다. 다른 한편으로는 쉘을 사용하여 좀더 강력한 방식으로 존재하는 도구를 단지 몇 키보드 입력으로 조합해서 대용량의 데이터를 자동적으로 다룰 수 있는 파이프라인을 구축할 수 있다. 추가로 명령 라인은 종종 멀리 떨어진 컴퓨터와 상호작용하는 가장 쉬운 방법이다. 클러스트 컴퓨팅과 클라우드 컴퓨팅이 과학 데이터 클런칭(scientific data cruching)이 점점 대중화됨에 따라 원격 컴퓨터를 구동하는 것이 필수적인 기술이 되어가고 있다.