1）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-消费者问题。假设有一个生产者和一个消费者，缓冲区可以存放产品，生产者不断生产产品并存入缓冲区，消费者不断从缓冲区中取出产品并消费。

在C程序中，利用Linux的信号量机制（semaphore）来模拟生产者-消费者问题是常见的并发控制示例。这里我们将会涉及到两个关键的数据结构：互斥锁（mutex）和信号量（semaphore）。以下是简化的步骤：

1. **初始化**:
- 创建一个互斥锁（`sem_t mutex`）用于保护缓冲区，防止同时修改。
- 创建一个信号量（`sem_t count`），初始值设置为缓冲区的最大容量，用于表示缓冲区中有多少空位。

#include <semaphore.h>
sem_t mutex, count;
sem_init(&mutex, 0, 1); // 初始化互斥锁为1
sem_init(&count, 0, BUFFER_SIZE); // 初始化信号量为缓冲区大小

2. **生产者函数**:
- 调用`sem_wait(&mutex)`获取互斥锁，然后检查缓冲区是否满（`sem_post(&count)`减少一个单位）。
- 如果不满，则生产产品，并将产品放入缓冲区，然后`sem_post(&mutex)`释放互斥锁。

3. **消费者函数**:
- 调用`sem_wait(&mutex)`获取互斥锁，然后检查缓冲区是否有产品（`sem_wait(&count)`增加一个单位）。
- 如果有，则取出产品并消费，最后`sem_post(&mutex)`释放互斥锁。

4. **循环和同步**:
- 生产者和消费者分别在一个无限循环中运行，直到程序结束或手动停止。
- 在进入临界区之前，都需要等待对应信号量的数量变为正数。

5. **清理**:
- 程序结束时，需要调用`sem_destroy(&mutex)`和`sem_destroy(&count)`释放资源。

void producer() {
    while (true) {
        if (sem_wait(&count) == 0) { // 检查缓冲区是否为空
            ... // 生产产品并放入缓冲区
            sem_post(&count); // 增加空位
        }
        sem_post(&mutex); // 释放互斥锁
    }
}

void consumer() {
    while (true) {
        if (sem_wait(&mutex) == 0) { // 检查是否有产品
            ... // 取出产品并消费
            sem_post(&mutex); // 释放互斥锁
        }
        sem_post(&count); // 减少已消费的产品数
    }
}