訊號量：把互斥的關鍵含義抽象成訊號量，用於解決同步互斥問題。 PV操作：p操作是申請一個資源，減1操作；v操作是釋放一個資源，加1操作。 

二、分析同步互斥關係

問題描述：生產者P生產產品，一次可放一個產品；消費者Q取產品，一次可取一個產品。
1. 一個生產者，一個消費者，一個緩衝區
同步問題：

P程序不能往滿的緩衝區放產品，設定訊號量empty，初值為0，用於指示空緩衝區數目。 
Q程序不能從空的緩衝區取產品，設定訊號量full，初值為0，用
於知識滿緩衝區數目。
互斥問題：？沒有互斥，看第二個例子

 解決流程：。。。。。

問：為什麼一個生產者，一個消費者和一個緩衝區的問題中沒有考慮互斥？     

見解：因為這個問題中只有一個緩衝區，只能存放一個產品。對於生產者，生產一個產品，存入緩衝區，標誌緩
衝區滿，再判斷產品是否被取走；對於消費者，只有當緩衝區滿，才能取產品，再標誌緩衝區為空；兩者沒有共享資料，所以不用考慮互斥。
2. 多個生產者，多個消費者，一個緩衝區 
例子：

同步問題：P程序不能往滿的緩衝區放產品，設定訊號量empty，初值為0，用於指示空緩衝區數目。
 Q程序不能從空的緩衝區取產品，設定訊號量full，初值為0，用於知識滿緩衝區數目。
互斥問題： 此時，緩衝區為臨界資源，因為生產者或者消費者之間均對其有競爭，設定mutex為互斥訊號量。
解決流程：。。。。。
3、多個生產者，多個消費者，多個緩衝區
 此時多個緩衝區構成緩衝池，設共有N個緩衝區。
同步問題：P程序不能往滿的緩衝區放產品，設定訊號量empty，初值為0，
用於指示空緩衝區數目。 Q程序不能從空的緩衝區取產品，設定訊號量full，初值為0，用
於知識滿緩衝區數目。
互斥問題： 此時，緩衝區為臨界資源，因為生產者或者消費者之間均對其有
競爭，設定mutex為互斥訊號量。
另外，設定i、j初值為0，i用於指示空緩衝區，j用於指示有產品的滿緩衝區。
解決流程：。。。。。。

注意問題：
問：若顛倒兩個P,V操作是否可以？
見解：P()是把x這個訊號量進入臨界區， V()是把y這個訊號量離開臨界區。 P順序不可變，V可
變。 進入臨界區的話，其他執行緒再申請進入同一個訊號量的臨界區就會block，等待。。 1）P順
序不可逆原因：
對於消費者，這裡先P（full）是為了確保full不是0（即確保可以消費），不然先P（mutex）的
話，如果full為0，就會一直停在這裡，等待消費。然後生產者就一直在等待進入mutex而無法進
行生產，導致死鎖。 對於生產者也是如此。 2）V可逆原因： 對生產者，因為已經生產完了，所
以先退出mutex臨界區或者對full的數目加一，都不會產生影響。
設full=0，此時消費者無法進入full臨界區，如果先V（full），那麼full數目加1，消費者可以
進入full臨界區，但是metux還被生產者使用，所以消費者要等到生產者V（mutex）才能進入，沒
有任何影響。 對於消費者也是如此
問：生產者、消費者會訪問到同一個緩衝區、緩衝池嗎？
見解：兩者可能會訪問到同一個緩衝池，但絕不會訪問到同一個緩衝區。因為緩衝池中可以有多
個緩衝區，兩者可以對其中不同的緩衝區操作；但同一個緩衝區，只能有一個進行操作，否則，
若生產者放入產品，還未標記full，時間片到，而消費者進入緩衝區，取走了產品，生產者再標
記為full，就出錯了！ 
三、總結
生產者和消費者問題從單個到多個，從同步問題到互斥問題，只有真正分析清楚他們之間的同步
互斥變數，才能做到不放生死鎖，本文首先通過對問題的分析，抽象出同步變數、互斥變數，再
進行操作，使問題得到解決，並對其中所提問題做出解釋。