Semaphore 类的底层实现原理涉及比较复杂的线程同步和操作系统相关的机制，是基于底层的计数器和线程等待队列实现的。
在 Java 中，Semaphore 类使用了一个内部的 Sync 类来实现同步和线程等待机制。具体来说，Semaphore 类使用了一个 AQS (AbstractQueuedSynchronizer) 的子类来管理线程的许可状态和等待队列。
AQS 是 Java 并发包中的一个关键类，用于实现锁和同步器的基本框架。它通过一个整数计数器来表示许可的数量，并通过内部的等待队列来管理等待获取许可的线程。AQS 提供了原子操作和线程等待队列的基本实现。
对于 Semaphore 类，Sync 类继承自 AQS 并重写了其中的一些方法来实现许可的获取和释放操作。具体来说，Sync 类重写了 tryAcquireShared 和 tryReleaseShared 方法来实现许可的获取和释放逻辑。tryAcquireShared 方法用于尝试获取许可，如果许可数量大于零，则获取成功；否则，返回负值表示获取失败，进入等待队列。tryReleaseShared 方法用于释放许可，将许可数量加一，并唤醒等待队列中的线程。
通过 AQS 的内部机制，Semaphore 类可以实现许可的获取和释放，并正确地管理等待队列中的线程，以保证线程的同步和互斥访问。
需要注意的是，Semaphore 类的底层实现原理可能因不同的 Java 版本和具体的实现而有所差异，上述描述是一种常见的实现方式。实际的实现细节可能会因 JVM 的不同实现而有所变化。