#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <signal.h>
#include <string.h>
#include <time.h>
#include <errno.h>
#include <sys/wait.h>
#include <semaphore.h>
#include <sys/mman.h>


/*
 ***esercizio B5  'fork di 20 processi'  ***
Ogni processo può fare il fork di al più altri 2 processi
Avviare un totale di 20 processi, usando un contatore condiviso tra i processi
Usare un semaforo per regolare l'accesso concorrente al contatore da parte dei processi

(il contatore ha valore iniziale 0)
processo iniziale incrementa crea due processi P1 e P2;
P1 crea due processi P3 e P4;
P2 crea due processi P5 e P6;
P3 crea due process....
(prima di ogni singolo fork(), viene controllato il valore del contatore (deve essere < 20) ed incrementato il contatore condiviso)
 */

char * semaphore_name = "/es_bo5";
sem_t * sem; // verrà usato come mutex

int * counter; // contatore condiviso tra processi

int main() {

	sem_unlink(semaphore_name);

	sem = sem_open(semaphore_name, O_CREAT, S_IRUSR | S_IWUSR, 1);

	counter = mmap(NULL, sizeof(int), PROT_WRITE | PROT_READ, MAP_SHARED | MAP_ANONYMOUS, -1 , 0);
	if (counter == MAP_FAILED) {
		perror("mmap");
		exit(1);
	}

	*counter = 1; // contiamo il processo iniziale

	int fork_counter = 0;

	while (1) {
		pid_t pid = -1;

		printf("before sem_wait pid=%d\n", getpid());
		if (sem_wait(sem) == -1) { // il processo acquisice il mutex
			perror("sem_wait");
			exit(1);
		}

		// un processo alla volta passa di qua
		if (*counter < 20) {
			(*counter)++;

			printf("before fork pid=%d, counter = %d\n", getpid(), (*counter));
			fork_counter++;
			pid = fork();
			// dopo fork, il processo che ha acquisito il mutex passa di qua
			// ma anche il nuovo processo figlio passa di qua (ma non tocca il semaforo)

			if (pid == 0) {
				printf("just started new process pid=%d, ppid=%d\n", getpid(), getppid());
				fork_counter = 0;
			}
		}

		if (pid != 0) {
			// il processo padre aveva acquisito il mutex, che ora rilasciamo
			printf("before sem_post pid=%d\n", getpid());
			if (sem_post(sem) == -1) {
				perror("sem_post");
				exit(1);
			}
		}

		if (*counter == 20 || fork_counter == 2)
			break;

	}


	int wait_counter = 0;
	while (wait(NULL) != -1)
		wait_counter++;

	printf("bye counter = %d, pid=%d, number of child processes: %d\n", *counter,  getpid(), wait_counter);

	return 0;
}