/* 1-Producer 1-Consumer Problem (pthread)

Env.:
・Cygwin (もしくはPOSIX準拠のコンパイル・実行環境）

Compile:
% gcc sem01.c -o sem01 -lpthread

Exec:
% ./sem01

Note:
・TODO (2カ所) のコードを埋めてからコンパイル・実行すること
・使用した関数の意味や使い方は各自で調べ、理解すること
・threadに与えるデータ（動作停止時間）を変え、動作を確認すること
*/
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>

#include <semaphore.h> /* for POSIX semaphore */
#include <pthread.h> /* for POSIX thread */
#include <time.h>

#define N 8 /* リングバッファサイズ */
#define LEN 40 /* 生成メッセージ長 */
sem_t	S; /* セマフォ M */
sem_t	M; /* セマフォ S */
char	Buffer[N]; /* リングバッファ用共有メモリ領域 */

struct threaddata {
    pthread_t		th;
    struct timespec t;
};

void *thread_producer(void *tdata) {
    struct threaddata *priv = (struct threaddata *)tdata;
    int I = 0;
    int count = 0;
    char mes;

    while(count<=LEN) {
        if((count/10)%2==0) {
            mes = '0' + (count % 10); /* メッセージ生成 */
        } else {
            mes = 'A' + (count % 10); /* メッセージ生成 */
        }
        sem_wait(&S); /* P(S) */
        Buffer[I] = mes;
        sem_post(&M); /* V(M) */
        I = ( I + 1 ) % N;
        count++;
        //printf("producer: [%c] count=%d, I=%d\n",mes,count,I);
        nanosleep(&priv->t,NULL); /* 指定時刻だけ実行停止 */
    }

    /* done */
    return (void *) NULL;

}

void *thread_consumer(void *tdata) {
    struct threaddata *priv = (struct threaddata *)tdata;
    int J = 0;
    int count = 0;
    char mes;

    while(count<=LEN) {
        /* TODO: P(M) */

        mes = Buffer[J];

        /* TODO: V(S) */

        J = ( J + 1 ) % N;
        //printf("consumer: [%c] count=%d, J=%d\n",mes,count,J);
        printf("%c",mes);
        count++;
        fflush(stdout);
        nanosleep(&priv->t,NULL); /* 指定時刻だけ実行停止 */
    }
    printf("\n");

    /* done */
    return (void *) NULL;
}

int main (void) {

    int               r;
    struct threaddata data_producer; /* Producerスレッドに渡すデータ */
    struct threaddata data_consumer; /* Consumerスレッドに渡すデータ */

    /* スレッド初期化 */
    /*** producerの待ち時間 */
    data_producer.t.tv_sec = 0; /* 秒 */
    data_producer.t.tv_nsec = 100*1000*1000; /* ナノ秒 */
    /*** consumerの待ち時間 */
    data_consumer.t.tv_sec = 0; /* 秒 */
    data_consumer.t.tv_nsec = 500*1000*1000; /* ナノ秒 */
    /*** 2種のsemaphorの初期化 */
    sem_init(&S, 0, N);
    sem_init(&M, 0, 0);
    /*** thread生成 */
    r = pthread_create(&data_producer.th, NULL, thread_producer, (void *) (&data_producer));
    if (r != 0) {
        fprintf(stderr, "pthread_create() [%s] failed for %d.", "producer", r);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    r = pthread_create(&data_consumer.th, NULL, thread_consumer, (void *) (&data_consumer));
    if (r != 0) {
        fprintf(stderr, "pthread_create() [%s] failed for %d.", "consumer", r);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    /* スレッド終了待ち + 終了処理 */
    pthread_join(data_producer.th, NULL);
    pthread_join(data_consumer.th, NULL);
    sem_destroy(&S);
    sem_destroy(&M);

    exit(EXIT_SUCCESS);

}
/* EOF (sem01.c) */