Shell编程实验：进程管理与重定向管道

"该文档是关于大学操作系统课程的一个实验报告，主要关注Shell编程，特别是进程管理方面的实践。实验目标是通过编写Shell程序，理解子进程的创建和父进程与子进程之间的协作，以及掌握多进程编程的基本技巧。实验分为两个部分，第一部分要求设计一个简单的Shell解释器，能够实现基本的bash功能；第二部分则需要编写一个带有重定向和管道功能的增强型Shell。实验过程中，学生需要直接运行实验手册上的代码并进行测试，同时完善第二个实验的代码，以实现更完整的Shell功能，包括处理输入输出重定向和管道操作。" 在实验内容的第一部分，学生需要构建一个简单的Shell程序，这个程序应该能够接收用户的命令并执行。这涉及到对操作系统调用的理解，如`fork()`用于创建子进程，`execvp()`用于在子进程中执行用户提供的命令。父进程需要等待子进程的结束，并且可能需要处理多个命令，例如通过分号或逻辑运算符连接的命令。 实验的第二部分增加了挑战，要求编写一个具备重定向(`<`和`>`)和管道(`|`)功能的Shell。重定向允许用户将命令的输入源或输出目标设置为文件，而管道可以连接两个命令，使得第一个命令的输出成为第二个命令的输入。这部分需要实现读取用户输入，解析命令行，识别重定向和管道符号，并正确地建立文件描述符，以便在不同进程之间传递数据。例如，`fd[2]`常用于创建管道，`dup2()`函数用来复制文件描述符，以实现输入输出的重定向。 在代码段中，可以看到学生已经实现了基本的用户界面显示、命令读取和管道检查的部分。但是，还有部分功能未实现，如`cd`指令的执行，这通常需要调用`chdir()`系统调用来改变当前工作目录。此外，学生需要继续完善代码，处理各种可能的用户输入，包括带有重定向和管道的复杂命令，以及正确处理错误和异常情况。 这个实验提供了实践经验，使学生能够深入理解操作系统中的进程管理、I/O重定向和管道通信等核心概念，这些都是操作系统中至关重要的组成部分。通过这个实验，学生不仅能够掌握理论知识，还能提升实际编程能力，为未来在系统级编程和软件开发领域的工作打下坚实基础。