操作系统多线程并发实验心得
一、实验背景和目的
操作系统是计算机系统中最基础的软件之一，它负责管理计算机硬件资源，为应用程序提供必要的服务。多线程并发是操作系统中一个重要的概念，它能够提高计算机系统的效率和性能。本次实验旨在通过编写多线程并发程序，加深对操作系统多线程并发原理的理解，并掌握相关技术。
二、实验环境和工具
本次实验使用的操作系统是 Windows 10，开发工具是 Visual Studio 2019。
三、实验内容和步骤
1. 实验一：创建多线程并发程序
首先，我们需要创建一个多线程并发程序。具体步骤如下：
（1）打开 Visual Studio 2019，选择“新建项目”，选择“Windows 控制台应用程序”。
（2）在“解决方案资源管理器”中右键单击“源文件”，选择“添加” -> “新建项”，创建一个名为“MultiThread.cpp”的源文件。
（3）在 MultiThread.cpp 中编写代码。代码如下：
#include <iostream>
#include <thread>
#include <chrono>
using namespace std;
void threadFunc(int id)
{
    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
        cout << "Thread " << id << " " << endl;
        this_thread::sleep_for(chrono::seconds(1));
    }
}
int main()
{
    thread t1(threadFunc, 1);
    thread t2(threadFunc, 2);
    t1.join();
    t2.join();
thread技术    return 0;
}
（4）编译并运行程序。可以看到两个线程交替执行，每个线程输出五次。
2. 实验二：使用互斥锁保护共享资源
在多线程并发程序中，如果多个线程同时访问同一个共享资源，就会出现数据竞争的问题。为了避免这种情况，我们需要使用互斥锁来保护共享资源。具体步骤如下：
（1）修改 MultiThread.cpp 中的代码，在 threadFunc 函数中添加互斥锁。
#include <iostream>
#include <thread>
#include <chrono>
#include <mutex>
using namespace std;
mutex mtx;
void threadFunc(int id)
{
    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
        mtx.lock();
        cout << "Thread " << id << " " << endl;
        mtx.unlock();
        this_thread::sleep_for(chrono::seconds(1));
    }
}
int main()
{
    thread t1(threadFunc, 1);
    thread t2(threadFunc, 2);
    t1.join();
    t2.join();
    return 0;
}
（2）编译并运行程序。可以看到两个线程交替执行，并且输出的结果不会出现混乱。
3. 实验三：使用条件变量实现线程同步
除了互斥锁之外，还有一种常用的同步机制是条件变量。条件变量可以让线程在特定条件下等待，直到其他线程发出通知。具体步骤如下：
（1）修改 MultiThread.cpp 中的代码，在 threadFunc 函数中添加条件变量。
#include <iostream>
#include <thread>
#include <chrono>
#include <mutex>

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