操作系统实验：Shell与文件系统、内存分配实践

"操作系统实验3主要关注三个核心知识点：Shell工作原理、文件系统系统调用以及内存分配相关系统调用。实验旨在通过实践加深对这些概念的理解，包括编写和调试简单Shell程序，以及使用文件系统调用进行文件操作。" 在操作系统中，Shell是一个命令解释器，它作为用户与操作系统内核之间的接口。实验的第一个部分要求掌握Shell的工作原理。Shell接收用户的输入，解析命令，并调用相应的系统调用来执行任务。在这个简单的Shell实现中，程序使用`fork()`创建子进程，然后使用`execlp()`来执行用户输入的命令。`fork()`函数创建一个与父进程几乎完全相同的子进程，而`execlp()`则用于替换当前进程映像，执行指定的程序。 实验的第二部分要求扩展这个简单的Shell，使其能够处理带有参数的命令。在给出的代码中，增加了`command2`数组来存储第二个参数，但仅限于一个参数的处理。在实际的Shell中，应支持任意数量的参数，这通常通过动态分配内存和解析命令行字符串来实现。 文件系统系统调用是操作系统的重要组成部分，它们允许程序进行文件的创建、读取、写入和管理。实验的第三部分涉及使用这些系统调用来合并两个文件。`open()`函数用于打开文件，`read()`用于读取文件内容，`creat()`用于创建新文件，而`write()`通常会用于将读取到的数据写入新的文件。在这个例子中，程序逐个读取两个源文件，将内容写入目标文件，直到读取完所有数据。注意，文件操作时通常需要考虑错误处理和资源的正确关闭。 内存分配的系统调用在操作系统中扮演关键角色，如`malloc()`、`calloc()`、`realloc()`和`free()`等。虽然实验没有直接涉及这些调用，但在实现带参数的Shell时，可能会用到动态内存分配来存储用户输入的命令和参数。动态内存管理是C语言编程中必不可少的部分，它确保程序能够高效地使用内存，防止内存泄漏。 通过这个实验，学生将获得宝贵的实践经验，理解操作系统如何通过系统调用来管理文件和内存，以及如何构建一个基本的Shell来交互式地执行命令。这样的实践有助于深入学习操作系统原理，并为未来的系统级编程打下坚实基础。