编写C程序，使用Linux操作系统中的信号量机制模拟解决经典的进程同步问题：生产者-消费问题。假设有一个生产者和消费者，缓冲区可以存放产品，生产者不断生产产品放入缓冲区，消费者不断从缓冲区中取出产品并消费。

在C程序中，我们可以使用Linux的信号量（semaphores）来管理生产者-消费者问题。信号量是一种同步原语，它维护了一个计数，用于控制对共享资源的操作。以下是简化的示例：

首先，我们需要包括必要的头文件，并定义三个关键的数据结构：生产者、消费者和信号量。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <semaphore.h>

typedef struct {
    int products; // 缓冲区的产品数量
    sem_t full; // 生产者信号量，当满时等待
    sem_t empty; // 消费者信号量，当空时等待
} ProdCons;

接下来，我们为生产者和消费者创建函数，分别负责生产和消费产品：

void producer(ProdCons *pc, int limit) {
    while (1) {
        sem_wait(&pc->full); // 当缓冲区满时，生产者等待
        pc->products++;
        printf("Producer produced a product, count now %d\n", pc->products);
        sem_post(&pc->empty); // 通知一个空位给消费者
    }
}

void consumer(ProdCons *pc, int limit) {
    while (1) {
        sem_wait(&pc->empty); // 当缓冲区空时，消费者等待
        if (pc->products == 0) {
            printf("No more products, exiting...\n");
            break;
        }
        pc->products--;
        printf("Consumer consumed a product, count now %d\n", pc->products);
        sem_post(&pc->full); // 通知生产者缓冲区有空间了
    }
}

最后，在主函数中初始化信号量并启动生产者和消费者线程：

int main() {
    ProdCons pc = {0, SEM_INIT(1, 1), SEM_INIT(1, 1)}; // 初始化两个信号量
    pthread_t producer_thread, consumer_thread;

    if (pthread_create(&producer_thread, NULL, producer, &pc)) {
        perror("Producer thread creation failed");
        return -1;
    }

    if (pthread_create(&consumer_thread, NULL, consumer, &pc)) {
        perror("Consumer thread creation failed");
        return -1;
    }

    pthread_join(producer_thread, NULL);
    pthread_join(consumer_thread, NULL);

    return 0;
}

在这个例子中，`SEM_INIT`用于初始化信号量，`sem_wait`使当前线程阻塞直到信号量计数值大于零，`sem_post`将信号量递减并唤醒等待线程。通过这种方式，生产者和消费者能够安全地共享和操作缓冲区。