Solution traditional to producer-consumer
在操作系统中，正如您在上面的生产者消费者链接中看到的那样，使用了两个信号量full和empty，为什么不能仅使用一个数量信号量fullEmpty来执行此操作。
我的意思是，我们有一个二进制信号量mutex和另一个信号量fullEmpty，最初是0，因为缓冲区中没有项目，为什么我们需要2个信号量（full，empty）？
唯一的事情是wait和signal的顺序需要改变，以便fullEmpty的更新在关键部分。
有什么想法或原因吗？
描述中与您的答案相关的关键声明是“我们有一个固定大小的缓冲区”。
为了回答你的问题，我们首先假设缓冲区可以根据需要扩展以适应尽可能多的项目，换句话说，缓冲区可以增长到无限大小。在这种情况下，生产者和消费者之间需要进行的唯一同步（除了锁定互斥锁以确保您不会破坏关键部分中的项目）将确保消费者仅在消费者生产后使用物品。制片人。你可以用一个互斥量和一个信号量来解决这个问题。这是一些代码，我从你分享的链接中借用和更改了这些代码：
制片人
do {
//produce an item
wait(mutex);
//place in buffer
signal(mutex);
signal(full);
} while (true);
消费者
do {
wait(full);
wait(mutex);
//remove item from buffer
signal(mutex);
//consume item
} while (true);
正如您在上面所看到的，生产者始终能够向队列添加内容（除了保持互斥锁时）并且不需要等待消费者消费任何东西，因为缓冲区永远不会填充，即使消费者不要消耗物品。另一方面，在生产者生产物品之前，消费者不能消费任何东西。
要回答你的问题，你需要关注声明，“我们有一个固定大小的缓冲区。”这改变了问题。由于缓冲区不再能够增长到无限大小，因此您需要让生产者在缓冲区已满时等待，然后才能向缓冲区添加更多内容。这就是你需要第二个信号量的原因。消费者不仅需要等待生产者，而且现在生产者需要等待消费者。你让生产者等待消费者，让他们在信号量上调用wait，只有消费者才能打电话给signal。
您不能只使用一个信号量执行此操作，因为生产者必须等待的条件与消费者必须等待的条件不同。由于它们应该能够在不同条件下递减并超过信号量，因此不能对两者使用相同的信号量。
这是因为您必须等待2个条件：队列为空且队列已满。但是经典信号量允许您只等待一个条件 - 等到信号量不为0。
您可以使用单个同步对象解决此问题，但此类对象需要比信号量更多的功能。 “有界信号量” - 具有最大值的信号量应该足够，因为它允许您阻止等待这两个条件。
如何获得一个是另一个问题：
futex（参见FUTEX_WAIT，FUTEX_WAKE）或其他操作系统的等价物：在FreeBSD上使用_umtx_op（参见UMTX_OP_WAIT，UMTX_OP_WAKE），在Windows 8上使用WaitOnAddress，WakeByAddressSingle / WakeByAddressAll。我建议你熟悉futex界面 - 用它你可以构建比常规界面更强大，更有效的同步对象。今天，大多数操作系统提供了等效的接口，甚至C ++也可能会在未来引入类似的东西（参见std::synchronic<T>）。
几点说明：
Linux有eventfd，它可以在使用EFD_SEMAPHORE标志创建时充当信号量，但它具有最大值0xfffffffffffffffe并且无法更改。也许有一天，这个系统调用将扩展到支持最大值。