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Linux中，我们可以利用`<semaphore.h>`头文件提供的信号量（Semaphore）机制来解决生产者-消费者问题。信号量是一种用于控制并发访问资源的数量的同步工具。以下是基本步骤：

1. **初始化**:
- 创建两个信号量：`sem_init(&prod_sem, 0, 1)` (生产者信号量，初值为1) 和 `sem_init(&cons_sem, 0, 0)` (消费者信号量，初值为0)。

2. **生产者**:
- 生产产品时，先递减生产者信号量 (`sem_wait(&prod_sem)`)，表示缓冲区中有空间；
- 然后生产产品并将信号量加一 (`sem_post(&prod_sem)`)，表示缓冲区空闲了。

3. **消费者**:
- 消费产品前，先递增消费者信号量 (`sem_wait(&cons_sem)`)，表示有产品等待；
- 取出产品后，减一并唤醒潜在的消费者 (`sem_post(&cons_sem)`)，允许其他消费者开始。

4. **循环体**:
- 生产者和消费者分别在无限循环中运行，直到满足退出条件。

5. **结束操作**:
- 当所有产品都被消费完或不再生产时，生产者或消费者释放全局资源，并可能退出。

这是一个基础示例，实际应用中可能需要添加错误处理和终止条件检查。以下是简化版的伪代码：

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

#define BUFFER_SIZE 10
sem_t prod_sem, cons_sem;

void producer() {
    int item = 0;
    while (item != -1) {
        // 生产...
        sem_wait(&prod_sem);
        item = ...; // 生产产品
        printf("Produced %d\n", item);
        sem_post(&cons_sem); // 提供给消费者
    }
}

void consumer() {
    while (1) {
        // 消费...
        sem_wait(&cons_sem);
        ...; // 消费产品
        printf("Consumed an item\n");
        sem_post(&prod_sem); // 通知生产者缓冲区可用
    }
}

int main() {
    if (sem_init(&prod_sem, 0, 1) == -1 || sem_init(&cons_sem, 0, 0) == -1) {
        perror("Semaphore initialization failed");
        return 1;
    }

    // 启动生产者和消费者线程
    pthread_t producer_thread, consumer_thread;
    if (pthread_create(&producer_thread, NULL, producer, NULL) == -1 ||
        pthread_create(&consumer_thread, NULL, consumer, NULL) == -1) {
        perror("Thread creation failed");
        return 1;
    }

    // 等待线程完成
    pthread_join(producer_thread, NULL);
    pthread_join(consumer_thread, NULL);

    // 清理
    sem_destroy(&prod_sem);
    sem_destroy(&cons_sem);
    return 0;
}