自作シェルで学ぶLinuxシステムプログラミング―Pythonで150行の「シェル」を実装してLinuxのしくみを学ぼう

IT エンジニアとして活動していると、何かの機会に Bash や Zsh といった「シェル」にふれるはずです。

「シェル」についてはよく「カーネル」を囲む図で説明されたりしますが、それ以上はよく知らないという方も多いのではないでしょうか？

そもそも「カーネル」についても「OSのコア」ぐらいの簡単な説明が多く、結局何なのかよく分からないという方は少なくないと思います。

さて、「シェル」で行うことといえば「コマンドの実行」ですが、そもそも「コマンドの実行」とは何なのでしょうか？

他には、「何かをインストールする」というのもよく分からない、何か理解の及ばない変化がコンピュータに起こるもの、と思っている方も少なくないと思います。

そこでこの講座では...

「シェル」を自作しながら、Linux のしくみや OS に近い領域のプログラミングを学んでいきます。

「シェルってなに？コマンドの実行ってなに？」といった疑問を解消していきます。

コースで自作するシェルには、次のような機能を実装します。

• インタラクティブにコマンドを実行できる

• Linux サーバで使うことができる

• シェルスクリプトも実行できる

• リダイレクトとパイプをサポートしている

これらの機能をどのように実装するのか丁寧に説明したうえで、実際に実装して動かしてみます。

■使用するプログラミング言語

シェルのような OS に近い領域のプログラムの実装には、C や Go、Rust といったプログラミング言語が使われることが多いです。

しかし、これらの言語よりも少ない前提知識で挑戦できるよう、このコースでは「Python」を使ってシェルを実装します。

最終的に完成する自作シェルは Python で 150 行程度ですが、この小さなコードから多くのことを学ぶことができます。

■このコースで学ぶこと・学ばないこと

シェルの自作は、大きく 2 つの知識から成り立ちます

1.「Linux システムプログラミング」（OS に近い領域のプログラミングの知識）

2.「インタプリタの作り方」（プログラミング言語の解析・実行の知識）

このコースで学ぶのは「Linux システムプログラミング」の知識です。

このコースでは「インタプリタの作り方」は扱いません。

※ 実装するシェルも、あくまで学習目的の簡易的なものです