Linux多线程死锁及内存管理实验

"操作系统实验，涉及多线程、多进程、死锁、堆内存分配和栈空间测试" 在本次操作系统实验中，主要关注了多线程、多进程间的死锁问题，以及C语言程序中堆和栈内存的使用和管理。实验以破坏性测试的方式进行，以了解系统的实际行为和限制。 首先，实验通过创建两个线程，每个线程分别申请一个互斥锁，并按照相反的顺序尝试获取对方的锁，从而模拟经典的死锁场景。这种情况下，线程1持有锁1并请求锁2，而线程2持有锁2并请求锁1，导致两者都无法继续执行，形成死锁。这是操作系统中典型的资源争夺导致的系统僵局，对于理解和避免实际系统中出现死锁问题具有重要意义。 接着，实验利用`malloc`函数持续申请1KB的堆内存，直至系统崩溃，以此探测堆内存的大小。实验结果显示，在分配超过5.41GB的堆内存后，虚拟机的Ubuntu系统卡死，重启后通过`free`命令观察到分配的堆空间大小与系统剩余内存基本一致，这说明了在Linux环境中，堆内存的分配会受到系统总内存的限制。 此外，实验还通过定义一个包含1KB局部数组的递归函数来测试栈空间的大小。当递归深度足够大时，栈空间会被耗尽，实验结果显示栈空间的大约是8MB。这表明在C语言环境中，每个线程的栈空间是有限的，过大的局部变量或者深度递归可能导致栈溢出。 实验还鼓励扩展目标，比如实现自定义的堆内存管理，设计自己的`malloc`和`free`函数，以更好地理解和控制内存分配的过程。 通过这些实验，不仅加深了对多线程、多进程死锁的理解，也使参与者对C语言程序中堆栈内存的使用有了更直观的认识。同时，实验提醒开发者在编写程序时要注意内存的合理分配和释放，防止因资源耗尽而导致的系统崩溃或性能问题。