我理解等待条件变量的线程以原子方式释放锁并进入睡眠状态，直到被另一个线程的条件信号唤醒（当满足特定条件时）。在它醒来之后，它以原子方式重新获得锁定（不知何故神奇地）并根据需要进行更新并解锁关键部分。
如果有人能解释如何在内核和硬件/汇编级别实现这个conditional_wait（）过程，那会很棒吗？
锁是如何以原子方式释放并重新获得的？内核如何确保它？
这里的睡眠究竟意味着什么？这是否意味着上下文切换到另一个进程/线程？
在线程休眠期间，如何通过在内核级别实现的信令唤醒此线程，以及是否为这些机制提供了任何特定于硬件的支持？
编辑：
似乎“futex”是管理这个等待/信号的人。缩小我的问题范围： futex系统如何调用等待和通知条件变量是如何实现/工作在低级别？
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在较高的水平上（因为你问这个问题，你需要的是高水平）它并不复杂。首先，您需要了解责任层面。基本上有3层：
通常，这些职责并不重叠 - 内核不能只做硬件可以做的事情，硬件不能只做内核可以做的事情。考虑到这一点，记住在锁定方面很少有硬件知道它是有用的。它几乎归结为
几乎所有CPU都可以做到。如您所见，这里没有futex，互斥或条件变量。这个东西是由具有CPU支持的操作的内核完成的。
让我们深入了解内核如何实现futex调用。实际上，futex有点复杂，因为它根据需要混合了用户级调用和内核级调用。让我们来看看＆＃39; pure＆＃39;互斥，仅在内核空间中实现。在很高的层面上，这将足够示范。
最初创建互斥锁时，内核会将内存区域与其关联。该区域将保持锁定或解锁的互斥锁值。之后，内核被要求锁定互斥锁，它首先指示CPU发出内存屏障。互斥锁必须充当屏障，以便在获取（或释放）互斥锁之后读取/写入的所有内容对其余CPU都是可见的。然后，如果它被设置为0，它使用CPU支持的比较和设置指令将内存区域值设置为1.（有更复杂的可重入互斥体，但是不要让它们与它们复杂化）。 CPU保证，即使多于一个线程同时尝试执行此操作，也只有一个会成功。如果操作成功，我们现在持有互斥锁＆＃39;。一旦要求内核释放互斥锁，内存区域设置为0（没有必要有条件地执行此操作，因为我们知道我们持有互斥锁！）并发出另一个内存屏障。内核还会更新其表中的互斥锁状态 - 见下文。
如果互斥锁定失败，内核会将线程添加到它的表中，这些表列出了等待特定互斥锁释放的线程。释放互斥锁时，内核会检查正在等待此互斥锁的线程，并安排＆＃39; （即准备执行）其中一个（如果有一个以上，哪一个将被安排或唤醒取决于多种因素，在最简单的情况下，它只是随机的）。调度的线程开始执行，再次锁定互斥锁（此时它可能再次失败！）并且生命周期继续。
希望它确实至少有一半意义：）