實驗目的
通過編寫經典的“生産者-消費者”問題的實驗，進一步熟悉Linux中的多線程程式設計，并且掌握用信号量處理線程間的同步和互斥問題。
實驗内容
“生産者--消費者”問題描述如下：
有一個有限緩沖區（這裡用有名管道實作FIFO式緩沖區）和兩個線程：生産者和消費者，它們不停地把産品放入緩沖區和從緩沖區拿走産品。一個生産者在緩沖區滿的時候必須等待，一個消費者在緩沖區空的時候也必須等待。另外，因為緩沖區是臨界資源，是以生産者和消費者之間必須互斥執行。它們之間的關系如下圖1所示：
這裡要求使用有名管道來模拟有限緩沖區，并且使用信号量來解決“生産者---消費者”問題中的同步和互斥問題。
實驗步驟
(1) 信号量的考慮。這裡使用3個信号量，其中兩個信号量avail和full分别用于解決生産者和消費者之間的同步問題，mutex用于解決這兩個線程之間的互斥問題。其中，avail表示有界緩沖區中的空單元數，初始值為Ｎ；full表示有界緩沖區中的非空單元數，初始值為0；mutex是互斥信号量，初始值為1。
(2) 流程圖如下：
(3) 編寫代碼。本實驗的代碼中采用的有界緩沖區擁有3個單元，每個單元為5位元組。為了盡量展現每個信号量的意義，在程式中生産過程和消費過程是随機（采取0～5s的随機時間間隔）進行的，而且生産者的速度比比消費者的速度平均快兩倍左右（這種關系可以相反）。生産者一次生産一個單元的産品（放入“hello”字元串），消費者一次消費一個單元的産品。