Bash-as-a-Interpreter
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The Bourne-Again Shell by Chet Ramey from The Architecture of Open Source Applications I (http://aosabook.org/en/bash.html) @ Eva Focus on Bash as interpreter, rather than System shell. 인터프리터 동작에 초점을 맞춰 진행했습니다.
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- 6. Introduction
- 8. Agenda Introduction Interpreter vs. Compiler Variations Interpreter Design Bash
- 9. Interpreter “In computer science, an interpreter is a computer program that directly executes” via Wikipedia/Interpreter(computing) 인터프리터는 컴퓨터 프로그램을 직접 실행하는 프로그램 Parse the source code and perform its behavior directly 소스코드를 분석하여 그 동작을 수행한다. Translate source code into some efficient intermediate representation and immediately execute this 소스코드를 (효율적인) 중간 표현으로 변환하여 실행한다. Explicitly execute stored precompiled code made by a compiler which is part of the interpreter system 인터프리터 시스템에서 컴파일러가 미리 컴파일한 코드를 실행한다.
- 10. Agenda Introduction Interpreter vs. Compiler Variations Interpreter Design Bash
- 12. Interpreter vs. Compiler Interpreter Compiler 구문 분석 문맥 체크 입/출력 처리 명령 수행 입력 출력 구문 분석 문맥 체크 코드 최적화 코드 생성
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- 14. Interpreter Variations Bytecode(Intermediate-code) interpreters Abstract Syntax Tree interpreters Just-in-time compilation Self-interpreter
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- 16. Interpreter Variations Abstract Syntax Tree interpreters Source Code Transform (Optimized) Abstract Syntax Tree ProgramExecute
- 17. Interpreter Variations Abstract Syntax Tree interpreters From: https://www.cs.umd.edu/class/spring2005/cmsc433/p3/
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- 19. Interpreter Variations Self-interpreter C로 만든 C 컴파일러, Python으로 만든 Python 인터프리터… See Meta-circular evaluator def python_interpreter(code): exec code
- 20. Agenda Introduction Interpreter vs. Compiler Variations Interpreter Design Bash
- 21. Interpreter Design 구문 분석 문맥 체크 입/출력 처리 명령 수행 입력 출력 Lexical Analysis 구문 분석 Grammar Syntactic Analysis 문법 체크 Syntax I/O Processing 입/출력처리 Command Execution 명령 수행 입력 출력 Semantic Analysis 문맥 체크 Type
- 22. Interpreter Design Lexical Analysis (Lexer/Scanner) Automata Token 생성 {Type, Contents} int a = n * 5; [TYPE: int] [ID: a] [ASSIGN] [ID: n] [MULT] [CONST: 5] [SEMICOLON]
- 23. Interpreter Design Syntactic Analysis (Syntactic Analyzer/Parser) BNF (Backus-Naur Form) 에 의해 Syntax Tree 생성 Formula → Assignment Assignment → Variable EQ Expression Variable → TYPE ID | ID Expression → Elem OP Elem Elem → ID | CONST OP → + | - | * | / ID → a | b | c | … | z CONST → 0 | 1 | 2| … | 9 Symbol Table 생성 int a = n * 5; Formula Assignment Variable TYPE Elem EQ Expression Elem ElemOP int ID ID CONST* a n 5
- 24. Interpreter Design Semantic Analysis (Type Checker) 앞의 두 단계에서 생성한 Symbol Table에 Type 등의 정보를 추가 Syntax Tree에서 특정 변수와 연결된 변수 또는 상수의 타입이 Symbol Table에 있는 정보와 다른지 확인
- 25. Interpreter Design 나머지는 I/O 처리 및 실행 via System Call
- 26. Agenda Introduction Interpreter vs. Compiler Variations Interpreter Design Bash
- 27. Bash – The Bourne-Again Shell Bourne Shell(sh)의 후계자 리눅스를 비롯한 대부분의 유닉스 시스템에서 가장 보편적으로 사용되는 쉘 GPLv3+ (http://www.gnu.org/software/bash/)
- 28. Bash Shell Script $ NAME=Juhwan $ echo “Hello, $NAME” Hello, Juhwan $ if [[ "x$NAME" != "x" ]]; then echo "Anybody there?“; fi Anybody there? $ for N in {1..5}; do echo “Line #$N”; done Line #1 Line #2 Line #3 Line #4 Line #5
- 29. Bash Component Architecture Input Lexical Analysis and Parsing Expansion Command Execution Exit Status Brace Expansion Variable and Parameter Expansion, Command Process, Arithmetic Substitution Expansion Expansion Tilde Expansion
- 30. Input Processing “Sequence of Charactersn”
- 31. Input Processing GNU Readline 줄 편집 및 입력 기록 저장 등의 역할을 하는 라이브러리 입력 자동 완성, 커서 이동, 잘라내기, 복사, 붙여 넣기 등 지원 Read Dispatch Execute Re-display 키보드 또는 매크로 입력 키-인덱스 테이블 생성 키 입력 반영 & App 실행 결과 표시 입력을 통해 App 호출
- 32. Expansion {1..5} 1 2 3 4 5Brace expansion ~/workspace /home/juhwan/ workspace Tilde expansion $OSTYPE “linux-gnu”Variable expansion
- 33. Word Splitting Internel Field Seperator (IFS) IFS=$' tn' (in env. variable) Expansion 수행 후 하나 이상의 단어로 변환
- 34. Command Execution POSIX에서는 단순하게 명령을 호출하도록 정하고 있음 명령에 인자들을 끼워서 전달 ex) gcc –Wall –o a a.c 리다이렉션 Parser에서 File descriptor(fd)를 복사하는 형태로 전달 빌트인 명령 별도 프로세스를 만들지 않고 자체 실행 작업 제어 { PID, state, return } Foreground, Background
Editor's Notes
- 컴퓨텅의 추상화(계층 별 연결) 단계
- 공통점? 인터프리터 언어들. 물론 이게 인터프리터 언어의 전부는 아니지만…
- 오스트레일리아 연방, 주, 지역 정부에서 승인한 국가 공공 정보 서비스로, 영어를 잘 못하는 사람들에게 언어 지원을 제공한다.
- 중간 표현으로 변환하는 과정은 컴파일러가 수행 참고: 세번째 항목의 관점에서는 CPU도 인터프리터라고 볼 수 있다.
- 기본적인 구조는 “소스코드 어휘/문법 분석 – 문맥(타입) 체크 – 고유 동작“이며, 인터프리터는 명령의 수행, 컴파일러는 (다른 언어로 쓰인) 코드를 생성한다는 점에서 차이를 보인다.
- 중간언어를 사용하기 때문에 소스코드의 하드웨어 의존성을 없앨 수 있다.
- Program을 실행하는 대신 Native Code 를 생성하면 Compiler가 된다. Intermediate code에 비해 프로그램 구조 유지 및 최적화된 경우에는 더 간단한 표현이 가능하기 때문에 일반적으로 Intermediate code보다 선호됨 (컴파일러 내부동작 관점?) 최악의 경우에는 트리 노드에서 활용도에 비해 찾아다니는 비용이 더 커져서 오버헤드가 더 커지기도 한다.
- 실행 중에 일부 코드를 Native Code로 변환, 최적화된 Intermediate code를 생성하는 기법
- 해당 언어의 컴파일러가 없을 때 Self-interpreter를 만들어서 명령어 수행을 가능하게 한다.
- 쉘=명령줄, CLI
- 참 쉽죠?
- 입력의 마지막이 newline(\n)이다.
- 동작 절차 읽기-처리-실행-표시 + 히스토리 저장