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파워셸

파워셸(PowerShell)은 마이크로소프트에서 개발한 크로스 플랫폼을 지원하는 .NET 기반의 명령 줄 셸이자 스크립트 언어이다. 작업 자동화 및 구성 관리에 특화되었으며, 윈도우나 애저와 같은 마이크로소프트 제품 이외에도 AWS, VMware, 구글 클라우드 등의 서드 파티 제품에도 활용이 가능하다. 윈도우 8 이상의 운영체제에서는 파워셸이 기본적으로 설치되어 있어 곧바로 실행될 수 있다.

기본적으로 설치된 "윈도우 파워셸(Windows PowerShell)"은 윈도우 운영체제에서만 지원되는 .NET 프레임워크로 개발된 파워셸 5.x 빌드를 가리킨다.

명령 프롬프트

명령 프롬프트, 일명 cmd.exe은 윈도우 운영체제에 오래 전부터 존재하던 또 다른 셸 환경으로 .BAT 혹은 .CMD 확장자의 배치 파일(batch file) 스크립트를 실행하여 작업을 수행할 수 있다. 비록 파워셸이란 보다 강력한 스크립트 도구가 있어도 윈도우를 구성하는 수많은 자동화 시스템이 오랜 시간동안 누적된 cmd.exe 스크립트의 결과물이기 때문에 절대로 대체될 수 없는 존재이다.

자세한 내용은 마이크로소프트 Windows Command Line 게시글을 참고한다.

객체 지향

파워셸은 객체 지향(object-oriented) 성격이 짙은 스크립트 언어이며, 처리되는 입출력 데이터가 전부 객체(object)이다. 그 예시로 파워셸 버전을 확인할 수 있는 $PSVersionTable 자동 변수를 불러오면 PSVersion, PSEdition 등의 다양한 정보가 출력되는 데, 이들은 C# 프로그래밍 언어에서 객체의 맴버를 접근하듯이 . 기호를 통해 정보를 선택적으로 호출할 수 있다.

자동 변수(automatic variables)란, 파워셸에 대한 상태 정보가 저장된 읽기 전용 변수이며 파워셸에서 자체적으로 생성하고 관리한다.

파워셸의 객체 지향 데이터와 이에 속한 맴버

$PSVersionTable	$PSVersionTable.PSVersion
Name Value ---- ----- PSVersion 5.1.22621.963 PSEdition Desktop PSCompatibleVersions {1.0, 2.0, 3.0, 4.0...} BuildVersion 10.0.22621.963 CLRVersion 4.0.30319.42000 WSManStackVersion 3.0 PSRemotingProtocolVersion 2.3 SerializationVersion 1.1.0.1	Major Minor Build Revision ----- ----- ----- -------- 5 1 22621 963

반환된 객체의 유형 및 메소드나 이벤트 등의 맴버를 확인하려면 Get-Memeber를 통해 확인을 해야 하며, 이에 대한 내용은 파이프라인을 참고하도록 한다.

Cmdlet

파워셸은 cmdlet(발음: command-let)이란 수많은 명령어들을 제공한다. Cmdlet은 런타임에 빌드된 .NET 클래스의 객체인데, 이러한 특성으로부터 일관된 파이프라인 동작 등이 보장된다.

반면, 다른 셸 환경의 명령어(예. tasklist)는 그에 해당하는 프로그램(예. %Windir%\System32\tasklist.exe)이 실행되는 방식으로 동작한다.

Cmdlet은 다음과 같이 동사(verb)와 명사(noun)의 조합으로 구성되며 Get-Commnad으로 목록을 찾아볼 수 있다. 한편, 파워셸에서 사용 가능한 동사들은 Get-Verb으로 확인할 수 있다. 파워셸은 대문자와 소문자를 구분하지 않는다.

Get-Command -Verb Add -Noun Appx*

CommandType     Name                                               Version    Source
-----------     ----                                               -------    ------
Cmdlet          Add-AppxPackage                                    2.0.1.0    Appx
Cmdlet          Add-AppxProvisionedPackage                         3.0        Dism
Cmdlet          Add-AppxVolume                                     2.0.1.0    Appx

파워셸 cmdlet에 대한 도움말은 Get-Help로 해당 명령어에 대한 설명, 매개변수 및 사용 예시 등을 확인할 수 있다. 그 외에 alias 및 매개변수로 도움말을 찾아보는 방법도 존재한다. 허나, 최신 버전의 파워셸은 도움말 파일이 기본적으로 없는 관계로 별도 설치가 필요할 수 있다.

Cmdlet 도움말 호출 방식

Get-Help Cmdlet	Help Alias	-? 매개변수
Get-Help Get-Process	Help Get-Process	Get-Process -?

Cmdlet은 사용자가 파워셸 또는 .NET을 활용하여 직접 제작하거나 온라인 커뮤니티에서 공유되고 있는 것을 가져와서 사용할 수도 있다.

파이프라인

파이프라인(pipeline) 파워셸의 여러 cmdlet가 파이프 기호 |로 연계된 조합을 가리킨다. 파워셸 명령어는 맨 좌측에서 시작하여 반환된 객체를 파이프 건너에 있는 다음 명령어의 입력으로 전달한다. Cmdlet 이외에도 함수, 스크립트 파일, 혹은 실행 프로그램이 연계될 수 있다.

비록 파이프라인 기능은 UNIX에서 비롯되었으나 윈도우 등의 다른 운영체제에서도 이를 채용하였으며, 파워셸에서는 .NET 런타임과 객체 지향을 통합하여 작업 효율성을 더욱 높였다.

아래 파이프라인 예시는 Get-Process cmdlet가 반환하는 현재 시스템에서 실행 중인 프로세스들을 반영하는 객체의 유형 및 맴버들을 Get-Member cmdlet으로 나열한다.

Get-Process | Get-Member

   TypeName: System.Diagnostics.Process

Name                       MemberType     Definition
----                       ----------     ----------
Handles                    AliasProperty  Handles = Handlecount
Name                       AliasProperty  Name = ProcessName
NPM                        AliasProperty  NPM = NonpagedSystemMemorySize64
PM                         AliasProperty  PM = PagedMemorySize64
SI                         AliasProperty  SI = SessionId
VM                         AliasProperty  VM = VirtualMemorySize64
WS                         AliasProperty  WS = WorkingSet64
…

파워셸에서 파이프라인을 활용할 때 "좌(左)필터 우(右)서식" 규칙을 준수하기를 당부한다:

• 필터링(filtering)

  파워셸에서 처리되어야 할 자료 중에서 가능한 필요한 데이터만 불러오도록 신경을 쓰는 것을 가리킨다. 이는 특히 방대한 데이터 용량을 자랑하거나, 혹은 네트워크를 통해 데이터를 불러오는 경우에 파이프라인 처리 속도와 효율을 증대시키는 효과를 가져올 수 있다. 그러므로, "좌필터"는 필터링 작업은 최대한 좌측 cmdlet에서 이루어져야 한다는 의미이다.

• 서식화(formatting)

  파워셸로부터 원하던 자료들을 말끔하게 정리하여 보여주기 위해 데이터 서식화를 사용한다. 그러나 서식화 과정에서 본래 데이터들이 속하던 객체 속성들이 훼손되면서 더 이상의 데이터 추출이 어려워지게 되므로, "우서식"은 서식화 작업을 최대한 파이프라인의 마지막에 이루어져야 한다는 것을 의미한다.

스크립트

파워셸 스크립트는 .PS1 확장자 파일에 작성된다. 마이크로소프트는 스크립트를 작성하는 도구로 파워셸 확장도구가 설치된 비주얼 스튜디오 코드_{(다운로드)}, 일명 VS Code를 권장한다.

그 외에 파워셸 통합 스크립팅 환경(Integrated Scripting Environment; ISE)도 있지만 .NET 프레임워크로 빌드된 윈도우 파워셸(Windows PowerShell)만 지원한다.

본 장은 파워셸로 스크립트를 작성하기 위해 알아야 할 구문들과 개념들을 위주로 설명한다. 만일 작성한 sample.ps1 스크립트를 파워셸에서 실행하려면 아래와 같이 온점 연산자(dot sourcing operator) .를 함께 입력하는 걸 권장하며, 자세한 내용은 범위(scope)에서 설명할 예정이다.

. ./sample.ps1

구문

다음은 파워셸 스크립트 언어를 작성하는 데 준수되어야 할 기본적인 문법적 규칙, 일명 구문(syntax)에 관여하는 요소들을 소개한다:

• 토큰(token)

  줄바꿈, 주석, 빈칸, 혹은 이들의 조합에 의해 구분되는 파워셸에서 가장 작은 단위의 어휘 요소이다. 대표적으로 키워드, 변수, 리터럴 등이 있다.

  $variable       # 변수
  2               # 정수 리터럴

• 표현식(expression)

  값을 반환하는 구문적 존재를 가리킨다. 표현식에 대한 결과를 도출하는 것을 평가(evaluate)라고 부른다.

  2 + 3           # 숫자 5를 반환
  2 -lt 3         # 논리 참을 반환

• 문장(statement)

  실질적으로 무언가를 실행하는 구문적 존재를 가리킨다: 흔히 하나 이상의 표현식으로 구성되지만, break 및 continue와 같이 독립적으로 사용되는 문장도 있다. 파워셸 스크립트 언어는 기본적으로 줄바꿈(newline)을 기준으로 문장을 분별한다. 아래 기호는 파워셸의 스크립팅 문장을 유연하게 활용할 수 있도록 도와준다.

  • 세미콜론 ;: 여려 문장을 하나의 줄에 한꺼번에 기입하기 위해 사용된다.

  $variable = 2 + 3          # 숫자 5를 "variable" 변수에 초기화
  if (2 -lt 3) { statement } # 논리가 참이면 "statement" 문장 실행

주석

주석(comment)은 스크립트의 코드로 취급하지 않아 실행되지 않는 영역이다. 흔히 코드에 대한 간단한 정보를 기입하기 위해 사용되는 데, 파워셸에는 이를 해시 기호 #로 표기한다.

# Comment section here.
Write-Output "Hello World!"

콘솔 출력

본 부문에서는 파워셸 콘솔에서 출력을 처리하는 대표적인 두 cmdlet을 소개한다:

• Write-Output (별칭: echo)

  출력되는 데이터를 콘솔로 표시하지 않는 대신, 다음 파이프라인 명령의 입력 객체로 전달한다. 단, Write-Output 이후로 연계될 명령이 없을 경우, 즉 파이프라인의 마지막 명령이거나 단일 cmdlet 구성이면 콘솔로 출력된다. 데이터를 출력할 때 가장 흔히 사용되는 cmdlet이다.

  아래 예시는 "Hello World!" 텍스트 출력이 Get-Memeber의 입력으로 전달되어 텍스트의 객체 유형 및 속성이 나열된 것이다.

  Write-Output "Hello World!" | Get-Member

      TypeName: System.String
  
  Name                 MemberType
  ----                 ----------
  Clone                Method
  CompareTo            Method
  Contains             Method
  CopyTo               Method
  EndsWith             Method
  EnumerateRunes       Method
  Equals               Method
  ...
  

  파워셸에서 기본적으로 텍스트 및 객체 출력을 콘솔로 표시하는 cmdlet들은 Write-Output 또는 echo를 명시할 필요가 없다. 아래는 일부 cmdlet 및 텍스트만을 입력하는 것이 파워셸에서는 구문적으로 어떻게 간주되는지 보여준다.

  Write-Output cmdlet의 암묵적 활용

  명령	동일
  Get-Process	Get-Process | Write-Outputecho
  "Hello, World!"	echo "Hello, World!"

• Write-Host

  여기에서 호스트(host)는 해당 cmdlet이 실행되고 있는 파워셸 콘솔 터미널을 가리킨다. 즉, Write-Host cmdlet은 무조건 데이터를 콘솔로 출력한다. 객체 출력보다는 텍스트 표시에 더욱 최적화된 cmdlet이며, Write-Output과 전혀 다른 결과물을 보여주는 점에 유의해야 한다.

  아래 예시는 "Hello World!" 텍스트가 콘솔로 그대로 출력되면서 Get-Memeber로 전달된 입력으로 없으면서 나타나는 현상이다.

  Write-Host "Hello World!" | Get-Member

  Hello World!
  Get-Member: You must specify an object for the Get-Member cmdlet.
  

콘솔 입력

본 부문에서는 파워셸 콘솔에서 입력을 처리하는 대표적인 cmdlet을 소개한다:

• Read-Host

  콘솔에 입력된 한 줄의 텍스트를 읽는다. -Prompt 매개변수를 통해 사용자로부터 콘솔 입력을 대기할 때 문구를 표시한다.

  Read-Host -Prompt "Write anything here" | Write-Output

  Write anything here: Hello World!
  Hello World!
  

탈출 문자(escape character)는 억음 부호 `를 사용하여 문자열로부터 탈출해 텍스트 내에서 특정 연산을 수행한다: `n 탈출 문자를 사용하여 문자열 줄바꿈을 구현한다.

변수

변수(variable)는 데이터를 저장할 수 있는 공간이며, 변수명에는 달러 기호 $가 접두사로 붙는다. 변수명은 알파벳, 숫자, 그리고 특수문자로 구성될 수 있으며 대소문자 구분이 없다. 만일 띄어쓰기, 대시, 해시 기호 등의 특수문자를 사용하려면 중괄호 {}를 사용하도록 한다. 파워셸 변수는 자료형과 무관하게 = 기호를 사용하여 아무런 데이터를 할당받을 수 있다.

파워셸 변수명 지정 예시

일반	특수문자 적극 활용
$variable = "Hello, World!" $variable	${var: 1-1.Sample} = "Hello, World!" ${var: 1-1.Sample}
Hello, World!

파워셸은 세 가지 유형의 변수를 제공한다:

• 사용자 생성 변수(User-created variables)

  사용자에 의해 생성되고 관리되는 변수이며, 현 파워셸 창이 닫힐 때까지만 유효하다. 즉, 변수가 사용된 파워셸 창이 닫히면 전부 제거된다. 위에서 보여준 예시의 $variable 및 ${var: 1-1.Sample} 또한 사용자 생성 변수이다.

• 자동 변수(Automatic variables)

  파워셸 상태를 저장한 변수이며, 파워셸에 의해 생성되고 관리되기 때문에 사용자가 변경할 수 없는 "읽기 전용"이라고 간주할 수 있다. 위에서 언급한 적이 있던 파워셸 버전을 확인하는 $PSVersionTable도 자동 변수 중 하나이다.

• 설정 변수(Preference variables)

  사용자의 파워셸 설정을 저장하는 변수이며, 파워셸에 의해 기본값을 할당받으며 생성되지만 사용자가 원하는 값으로 변경할 수 있다. 예를 들어, 파워셸 터미널 세션이 저장할 수 있는 명령어 이력의 최대 개수를 $MaximumHistoryCount 설정 변수로 지정할 수 있다.