请详细阐述 C# 中 Monitor 和 Mutex 等多线程同步原语的底层实现机制。分别说明它们在进入、等待和退出临界区时，是如何基于操作系统内核对象或用户态构造来完成的？
考察说明
考查对 C# 同步原语底层实现原理的理解，区分用户态与内核态同步机制。
回答思路
- 【回答框架 1】Monitor 基于 .NET 运行时提供的同步块（SyncBlock）实现，每个对象可能关联一个同步块索引，初始时对象头中的索引指向空，当调用 Monitor.Enter 时，如果对象未关联同步块，则分配一个索引并挂接，然后通过原子操作尝试获取锁，若锁被占用则线程进入等待队列，通常是阻塞线程（涉及内核事件），Monitor 支持可重入，同一线程可多次 Enter，内部记录递归计数。
- 【回答框架 2】Mutex 是封装了操作系统内核对象的同步原语，通常对应 Windows 内核互斥体，创建时指定名称可实现跨进程同步。线程等待 Mutex 时直接进入内核等待状态，由内核调度器管理等待队列，因此性能开销比 Monitor 高，但支持跨进程；Mutex 也支持可重入，内部记录线程所有权和递归计数，但所有权不由运行时维护，而是由内核对象跟踪。
- 【回答框架 3】底层操作包括原子指令（如 Interlocked.CompareExchange）用于无锁状态检查，以及线程阻塞与唤醒（内核事件或信号量）。Monitor 还有 TryEnter 等非阻塞尝试，而 lock 语句是 Monitor.Enter/Exit 的语法糖，内部使用 try-finally 确保 Exit。
- 【关键点 1】Monitor 主要基于用户态同步块和对象头索引，等待时可能升级为内核阻塞。
- 【关键点 2】Mutex 基于内核对象，支持跨进程同步，但性能开销更大。
- 【关键点 3】两者都支持可重入，通过所有权和递归计数实现。
- 【易错点 1】误以为 Monitor 一定不涉及内核切换，实际上阻塞时也依赖内核同步。
- 【易错点 2】混淆 Monitor 与 lock 语句，lock 只是简化写法，底层仍是 Monitor。
- 【易错点 3】误认为 Mutex 可以在进程内比 Monitor 更快，实际通常更慢。