mutex内部是如何实现的

Question

我花了一些时间试图了解互斥锁是如何用多种语言实现的。有多个链接描述该主题（*），但如果我理解正确的话，所有硬件提供的都是一些原子操作，可能有助于区分现在应该轮流是谁。

在软件中，这总是用于忙等待（尝试 CAS 或测试并设置，如果不成功，则在 while 循环中等待），但是调度程序如何知道现在我应该从 CPU 中拿走进程/线程，因为它所做的一切是它在等待吗？操作系统是否提供一些支持，例如 Java 同步用于发出“我被阻止，请让其他线程运行”的信号？我认为是的，因为忙等待是使用 lock() 的替代方法；（所以它们不应该相同）

*来源：

• http://en.wikipedia.org/wiki/Mutual_exclusion
• 互斥锁和锁结构是如何实现的？

Answer 1

在 Linux JDK 中，源 C 代码使用的pthread库是标准 C 库的一部分。反过来，它使用了 Linux 内核futex功能 ( man futex)。据我所知，这是使用内核调度程序实现的，将调用线程置于睡眠状态并在收到信号时将其唤醒。

调度程序本身依赖于定时器中断（硬件）来工作——本质上，每次定时器中断到达时，调度程序都必须检查当前用户空间线程是否想要/必须被挂起，如果是，它必须选择其他线程。

这里有一些进一步的链接，可以提供更清晰和详细的解释：

1. http://man7.org/linux/man-pages/man7/futex.7.html
2. http://www.quora.com/How- Different-is-a-futex-from-mutex-conceptually-and-also-implementation-wise
3. Robert Love 的书Linux Kernel Development（但奇怪的是，它没有提及）futex和另一本书（确实包含 futex 提及，但主要是在引用外部论文时）：Kerrisk 的The Linux Programming Interface。