二进制信号量如何保证互斥性，存在抢占场景时会不会失效？

你提到的竞态场景确实会打破互斥性，但这个问题的根源是你看到的代码属于教学用的简化伪代码，真实操作系统的信号量实现不会出现该问题，互斥性的核心保障逻辑如下：

• 你贴的Down操作代码仅用于展示核心逻辑，省略了信号量操作最关键的原子性约束。真实操作系统中Down/Up属于内核原语，整个核心逻辑（信号量值判断、值修改、进程阻塞队列操作）是不可被抢占、不可拆分的，要么完整执行完成，要么完全不执行，不会出现「判断完s.value == 1还没完成值修改就被调度走」的情况。
• 原子性的常规实现方式分为两类：
  • 单核心架构下，执行信号量操作前会先关闭中断，操作执行完成后再打开中断，中断关闭期间不会触发进程调度，自然不会被其他进程抢占执行流程。
  • 多核心架构下，会依赖CPU提供的硬件原子指令（比如比较并交换CAS、测试并设置TAS等）实现对信号量值的判断和修改动作一步完成，其他核心无法观测到操作的中间状态，也不会出现多个进程同时通过条件判断的问题。
• 如果信号量操作没有做原子性保护，你描述的场景就是典型的竞态条件，确实会出现多个进程同时进入临界区的问题，这也是为什么所有信号量实现都强制要求操作是原子原语的核心原因。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者gaurav1903