信号量或互斥锁

在使用信号量或互斥锁时，调用mutex_lock或sem_wait的程序会被挂起，进入等待状态，直到另一个线程调用unlock或sem_post来唤醒它。这种等待不是死循环，也不会一直消耗 CPU。

具体来说，当一个线程调用mutex_lock或sem_wait时，如果锁或信号量当前不可用（已被其他线程持有），该线程将被放入等待队列，并处于阻塞状态，不再消耗 CPU 资源。当其他线程释放了锁或增加了信号量的计数值时，系统会从等待队列中选择一个等待的线程唤醒它，使其继续执行。

这种唤醒机制通常是由操作系统或线程库来实现的，具体实现方式可能涉及线程调度算法和底层的系统调用。这种方式保证了线程在获取锁或信号量时的阻塞操作是高效的，不会导致 CPU 资源的浪费。

当一个线程调用mutex_lock或sem_wait时，如果锁或信号量当前不可用，该线程会被阻塞，并加入到等待该锁或信号量的等待队列中。这个等待队列是由操作系统或线程库维护的。

具体的工作流程如下：

1. 线程调用mutex_lock或sem_wait：当一个线程想要获得一个互斥锁或信号量时，它会调用相应的函数（如mutex_lock或sem_wait）。

2. 检查锁或信号量状态：系统会检查锁或信号量的状态。如果锁已经被其他线程持有，或者信号量的计数值不足以满足当前线程的需求，那么当前线程将被放入等待队列。

3. 加入等待队列：线程被放入等待队列后，它将被挂起，不再消耗 CPU 资源。等待队列中的线程按照某种策略进行排列，通常是先进先出（FIFO）或优先级队列。

4. 等待其他线程释放锁或增加信号量的计数值：在等待队列中的线程会等待其他线程释放锁或增加信号量的计数值。一旦锁被释放或信号量的计数值被增加，等待队列中的某个线程就会被唤醒。

5. 唤醒等待的线程：唤醒线程的工作通常由操作系统或线程库完成。一旦有其他线程释放了锁或增加了信号量的计数值，操作系统会从等待队列中选择一个等待的线程唤醒它，并将其状态从阻塞状态改变为就绪状态，使其可以继续执行。

总的来说，等待队列的管理和线程的唤醒是由操作系统或线程库来完成的，这样可以确保线程的阻塞和唤醒操作是高效而正确的。

参考：互斥锁的实现原理