- 生产者-消费者问题
把并发进程的同步和互斥问题一般化，可以得到一个抽象的一般模型，即生产者-消费者问题。
在计算机系统中，每个进程都申请使用和释放各种不同类型的资源，这些资源既可以是像外设、内存及缓冲区等硬件资源，也可以是数据等软件资源。把系统中使用某一类资源的进程称为该资源的消费者，而把释放同类资源的进程称为该资源的生产者。
例如：计算进程Pc和打印进程Pp公用一个缓冲区的例子，计算进程Pc把数据送入缓冲区，打印进程Pp从缓冲区中取数据打印输出，因此Pc进程相当于数据资源的生产者，Pp进程属于资源的消费者。
生产者-消费者问题描述：把一个长度为n的有界缓冲区（n>0）与一群生产者进程P1，P2，...，Pm和一群消费者进程C1，C2，...，Ck联系起来，如下图：
生产者和消费者每次操作的数据单位为缓冲区中的一个单元。
关系分析：由于有界缓冲区是临界资源，因此各生产者进程和各消费者进程之间必须互斥执行。同时生产者和消费者又是同步关系，消费者想接收数据时，有界缓冲区中至少有一个单元是满的；生产者想发送数据时，有界缓冲区中至少有一个单元是空的。
信号量设置：设公用信号量mutex保证生产者进程和消费者进程之间的互斥，设信号量avail为生产者进程的私用信号量，信号量full为消费者进程的私用信号量。信号量avail表示有界缓冲区中的空单元数，初值为n；信号量full表示有界缓冲区中非空单元数，初值为0。信号量mutex表示可用有界缓冲区的个数，初值为1。
P、V操作实现：
semaphore mutex = 1;
semphore avail = n;
semphore full = 1;
producer(){
produce an item; //生产数据
p(avail); //获取空缓冲区单元
p(mutex); //进入临界区
add an item to buffer; //将数据放入缓冲区
v(mutex); //离开临界区，释放互斥信号量
v(full); //发满缓冲区单元加1信号
}
consumer(){
p(full); //获取满缓冲区单元
p(mutex); //进入临界区
remove an item from buffer; //从缓冲区中取出数据
v(mutex); //离开临界区，释放互斥信号量
v(avail); //空缓冲区数加1
consume the item; //消费数据
}- 哲学家进餐问题
问题描述：一张圆桌上坐着五个哲学家，每两个哲学家之间摆一根筷子，筷子的中间是一碗米饭，哲学家们的生活方式是交替地进行思考和进餐。哲学家在思考的时候，并不影响他人，只有当哲学家饥饿的时候，才试图拿起左、右两根筷子。如果筷子已在他人手上，则需要等待。饥饿的哲学家只有同时拿到了两根筷子才可以开始进餐，当进餐完毕后，放下筷子继续思考。
问题分析。显然这里有五个哲学家进餐进程并发执行，拿到左右两个筷子可以进餐。筷子是临界资源，五个哲学家与左右令居对其中间筷子的访问是互斥关系。
信号量设置。应为每个筷子设置互斥信号量，定义互斥信号量数组chopsticks[5]={1,1,1,1,1}用于对五个筷子的互斥访问。
P、V操作实现：对哲学家按顺序从0~4编号，哲学家i左边筷子的编号为i，哲学家右边筷子的编号为（i+1）%5。
semaphore chopsticks = {1,1,1,1,1};
Pi(){
do{
P(chopstick[i]); //取左边筷子
P(chopstick[(i+1)%5]); //取右边筷子
eat; //进餐
V(chopstick[i]); //放下左边筷子
V(chopstick[(i+1)%5]); //放下右边筷子
think; //思考
}while(1)
}该算法存在以下问题：当五个哲学家都想要进餐，分别拿起他们左边筷子的时候，筷子已经被拿光了，等到他们再想拿右边筷子的时候就全被阻塞了，这就出现了死锁。
解决方法有两个：一是让他们进餐时同时拿两个筷子（AND信号量机制）；而是对每个哲学家的动作制定规则，避免饥饿或者死锁现象的发生，可采取一下几种解决方法。
（1）至多允许4个哲学家同时去拿左边的筷子，最终能保证至少有一位哲学家能够进餐，并在进餐完毕后释放出他用过的两只筷子，从而使更多哲学家能进餐。
（2）仅当一个哲学家左右两遍的筷子都可用时才允许他拿起筷子。
（3）对哲学家顺序编号，要求奇数号哲学家先拿左边的筷子，然后再拿他右边的筷子，而偶数哲学家刚好相反。这样，最后总会有一个哲学家能获得两只筷子进餐。