如何在C语言中实现一个具备管道和重定向功能的简单Shell程序？请结合东南大学的操作系统实验资料进行说明。

实现一个具备管道和重定向功能的简单Shell程序是一个复杂的任务，要求深入理解操作系统的工作原理，尤其是用户与操作系统的交互机制。针对您的问题，结合东南大学的操作系统实验资料《东南大学操作系统实验：自定义Shell实现详解》，这里将介绍一些关键的实现步骤和技巧：

参考资源链接：[东南大学操作系统实验：自定义Shell实现详解](https://wenku.csdn.net/doc/2dbotc2aev?spm=1055.2569.3001.10343)

首先，对于命令解析功能，您可以使用标准C库中的`strtok_r()`函数来分割用户输入的命令行字符串。这个函数允许您在指定的分隔符集合中查找和分割字符串，并在下一次调用时继续解析。解析结果通常存储在一个字符指针数组`argv`中，这个数组将作为`main()`函数的参数，用于后续命令的执行。

其次，简单命令执行的实现，可以通过系统调用如`execve()`来完成。`execve()`函数能够替换当前进程的映像，并执行指定的程序。为了执行如`ls`, `cd`, `pwd`等简单命令，您可以编写一个函数，该函数调用`execve()`并传递适当的参数和环境。同时，您还需要对标准输入输出和文件I/O有深入理解，以便正确处理命令的输出和输入。

接下来，关于输入输出重定向，您需要处理标准输入输出的重定向操作，即使用`<`和`>`符号。这涉及到对文件描述符的操作，比如创建管道或复制文件描述符。您可以使用`dup2()`函数来实现文件描述符的复制，以及`close()`函数来关闭不再需要的文件描述符。

实现管道功能则需要使用`fork()`和`pipe()`系统调用。`fork()`用于创建子进程，而`pipe()`用于创建一组可以用于进程间通信的文件描述符。在子进程中，您需要关闭未使用的管道端点，并确保正确地将管道的输出重定向到标准输入，或者将标准输出重定向到管道的输入端。

最后，对于历史记录功能，您可以使用数组`hist`来存储用户的历史输入，并通过变量`hist_size`来管理历史记录的长度。为了实现翻阅历史和回退功能，您可能需要使用`fgetc()`和`ungetc()`函数来读取和回退输入流。

通过上述步骤，您将能够构建一个功能完备的简单Shell。这份实验资料不仅提供了实现这些功能的关键代码部分，还包括了变量声明和函数定义，这些都是您在实验中需要关注的。完成这个实验后，您将对操作系统底层的编程技巧，包括进程控制、文件I/O和内存管理等有更深刻的理解。

建议在完成当前实验之后，继续深入学习相关领域的高级内容，例如《Unix环境高级编程》（通常称为APUE），以及《Linux程序设计》，这两份资源可以为您提供更全面和深入的知识，帮助您在操作系统和系统编程领域进一步成长。

参考资源链接：[东南大学操作系统实验：自定义Shell实现详解](https://wenku.csdn.net/doc/2dbotc2aev?spm=1055.2569.3001.10343)