三个进程P1、P2、P3使用包含N个单元的缓冲区，P1每次用Produce()生成一个正整数并用put()送入缓冲区的某个空单元；P2每次用getodd()从该缓冲区中取出一个奇数并用countodd()统计奇数个数；P3每次用geteven()从缓冲区中取出偶数并用counteven()统计偶数个数，请用信号量实现三个进程的同步与互斥活动。用java语言写，[1]说明所选信号量的作用及初始值设置； [2]说明未使用信号量时可能产生的问题及其在代码执行结果上的体现； [3]给出使用信号量控制的程序代码； 说明使用信号量控制后的执行结果。

1. 信号量的作用及初始值设置：
- 互斥信号量mutex用于保护缓冲区的访问，初始值为1；
- 同步信号量full和empty用于控制缓冲区的生产和消费，初始值分别为0和N。

2. 未使用信号量时可能产生的问题及其在代码执行结果上的体现：
- 如果没有对缓冲区进行同步和互斥控制，可能会导致多个进程同时访问缓冲区，引发数据竞争和不确定性的结果。
- 在代码执行结果上，可能会出现奇偶数个数不正确、缓冲区溢出、死锁等问题。

3. 使用信号量控制的程序代码：

import java.util.concurrent.Semaphore;

public class SemaphoreDemo {
    static Semaphore mutex = new Semaphore(1); // 互斥信号量
    static Semaphore full = new Semaphore(0); // 同步信号量
    static Semaphore empty = new Semaphore(N); // 同步信号量
    static int[] buffer = new int[N]; // 缓冲区
    static int in = 0, out = 0, count = 0; // 缓冲区指针和计数器
    static int oddCount = 0, evenCount = 0; // 奇数和偶数的计数器

    static class Producer extends Thread {
        public void run() {
            int item;
            while (true) {
                item = Produce(); // 生产一个正整数
                empty.acquire();
                mutex.acquire();
                put(item); // 将item放入缓冲区
                mutex.release();
                full.release();
            }
        }

        private int Produce() {
            // 生成一个正整数
            return (int) (Math.random() * 100 + 1);
        }

        private void put(int item) {
            // 将item放入缓冲区
            buffer[in] = item;
            in = (in + 1) % N;
            count++;
        }
    }

    static class ConsumerOdd extends Thread {
        public void run() {
            int item;
            while (true) {
                full.acquire();
                mutex.acquire();
                item = getodd(); // 从缓冲区中取出一个奇数
                mutex.release();
                empty.release();
                countodd(item); // 统计奇数个数
            }
        }

        private int getodd() {
            // 从缓冲区中取出一个奇数
            int item;
            do {
                item = buffer[out];
                out = (out + 1) % N;
            } while (item % 2 == 0);
            count--;
            return item;
        }

        private void countodd(int item) {
            // 统计奇数个数
            oddCount++;
            System.out.println("Odd Count: " + oddCount + ", item: " + item);
        }
    }

    static class ConsumerEven extends Thread {
        public void run() {
            int item;
            while (true) {
                full.acquire();
                mutex.acquire();
                item = geteven(); // 从缓冲区中取出一个偶数
                mutex.release();
                empty.release();
                counteven(item); // 统计偶数个数
            }
        }

        private int geteven() {
            // 从缓冲区中取出一个偶数
            int item;
            do {
                item = buffer[out];
                out = (out + 1) % N;
            } while (item % 2 != 0);
            count--;
            return item;
        }

        private void counteven(int item) {
            // 统计偶数个数
            evenCount++;
            System.out.println("Even Count: " + evenCount + ", item: " + item);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Producer p = new Producer();
        ConsumerOdd c1 = new ConsumerOdd();
        ConsumerEven c2 = new ConsumerEven();
        p.start();
        c1.start();
        c2.start();
    }
}

4. 使用信号量控制后的执行结果：
- 程序能够正确地统计奇数和偶数的个数，且缓冲区不会溢出或死锁；
- 每次生成和消费一个数后，缓冲区的状态会实时更新；
- 程序运行过程中，生产者和消费者的活动是同步和互斥的，保证了数据的正确性和可靠性。