操作系统内核如何跟踪用户线程正在等待的锁？答案

【问题标题】：How does os kernel keep track of the locks that user threads are waiting on?操作系统内核如何跟踪用户线程正在等待的锁？
【发布时间】：2018-05-03 11:47:58
【问题描述】：

我知道当用户线程获取锁（如事件、信号量等）时，内核会将线程的状态更改为等待，因此线程不会被调度运行，直到内核发现锁是可用的。我的问题是内核如何捕获这些锁的状态？通过投票或通知？

【问题讨论】：

标签： linux-kernel operating-system kernel

【解决方案1】：

通过通知。在线程进入睡眠状态之前，它会将自己添加到唤醒列表中，以查找与其等待的对象相对应的任何内核对象。

这与所有其他等待的工作方式完全相同。例如，进程对文件进行阻塞读取，并且进程必须休眠直到读取完成。或者说该进程访问了一些尚未从磁盘读取的代码。在所有这些情况下，当进程将自己置于睡眠状态时，都会将其添加到适当的唤醒通知方案中。

【讨论】：

感谢您的回复！我知道该进程是由内核通知的。但是我想知道的是内核而不是用户进程如何知道锁可用的时间。您给出的示例是磁盘读取，我认为这是由硬件中断。但是os提供的锁，比如semaphone、event、mutex呢？和硬件有关系吗？
@burning 同样的事情。没有区别。无论内核代码解锁了什么线程被阻塞的东西，它还会检查解锁该事物时要唤醒的事物列表——线程进入睡眠时添加自己的列表。

【解决方案2】：

您要问的是高度系统特定和锁定特定。例如，高质量的操作系统具有可以检测死锁的锁管理工具。

有些锁可能被实现为自旋锁，没有进程休眠，也没有操作系统通知。

在等待挂起进程的情况下，操作系统需要跟踪的只是锁本身。如果一个进程释放了锁，操作系统可以向所有等待的进程发送一个通知——不需要轮询。

【讨论】：