//------------------------------------------------------------------------------
/**
@file "Pthreads/C/Primer 7 - monitor/mps.h"
@brief Definisanje struktura Semafor i Monitor.

@author Miloš Gligorić
@author Andrija Bosnjaković
*/
//------------------------------------------------------------------------------

#ifndef _mps_h_
#define _mps_h_

//------------------------------------------------------------------------------

#include <pthread.h>

//------------------------------------------------------------------------------

/**
@brief Struktura za predstavljanje semafora
*/
typedef struct {
    /**
    @property val
    @brief Trenutna vrednost semafora.
    */
    int val;

    /**
    @property mutex
    @brief Obezbedjivanje atomičnosti operacija nad semaforom
    */
    pthread_mutex_t mutex;

    /**
    @property cond
    @brief Blokiranje na semaforu.
    */
    pthread_cond_t cond;
} pthread_sem_t;

/**
@brief Inicijalizacija semafora.
@param sem Promenljiva koja se inicijalizuje.
@param val Pocetna vrednost semafora.
*/
void pthread_sem_init(pthread_sem_t *sem, int val) {
    sem->val = val;
    pthread_mutex_init(&sem->mutex, NULL);
    pthread_cond_init(&sem->cond, NULL);
}

/**
@brief Oslobadjanje semafora.
@param sem Promenljiva koja se oslobadja.
*/
void pthread_sem_destroy(pthread_sem_t *sem) {
    pthread_mutex_destroy(&sem->mutex);
    pthread_cond_destroy(&sem->cond);
}

/**
@brief Blokira proces ukoliko je vrednost == 0.
@param sem Semafor nad kojim se poziva wait.

Dekrementira vrednost semafora, pod uslovom da vrednost semafora
zadovoljava uslov val > 0; pozivajući proces zatim nastavlja sa 
radom. Ako uslov val > 0 nije zadovoljen, pozivajući proces
se blokira dok se taj uslov ne ispuni.
*/
void pthread_sem_wait(pthread_sem_t *sem) {
    pthread_mutex_lock(&sem->mutex);
    while (sem->val == 0)
    pthread_cond_wait(&sem->cond, &sem->mutex);
    sem->val--;
    pthread_mutex_unlock(&sem->mutex);
}

/**
@brief Signaliziranje na semaforu.
@param sem Semafor nad kojim se signalizira.

Inkrementira vrednost semafora. Ukoliko ima blokiranih procesa
vrši deblokiranje jednog od njih.
*/
void pthread_sem_signal(pthread_sem_t *sem) {
    pthread_mutex_lock(&sem->mutex);
    sem->val++;
    if (sem->val == 1) 
    pthread_cond_signal(&sem->cond);
    pthread_mutex_unlock(&sem->mutex);
}

//------------------------------------------------------------------------------

/**
@brief Struktura za predstavljanje monitora (signal and continue disciplina)
*/
typedef struct {
    /**
    @property data
    @brief Podaci monitora.
    */
    void *data;

    /**
    @property mutex
    @brief Medjusobno isključenje operacija nad monitorom
    */
    pthread_mutex_t mutex;

    /**
    @property cond
    @brief Uslovna promenljiva monitora
    */
    pthread_cond_t cond;
} pthread_monitor_t;

/**
@brief Inicijalizacija monitora.
@param monitor Promenljiva koja se inicijalizuje.
@param data Podaci monitora.
*/
void pthread_monitor_init(pthread_monitor_t *monitor, void *data) {
    monitor->data = data;
    pthread_mutex_init(&monitor->mutex, NULL);
    pthread_cond_init(&monitor->cond, NULL);
}

/**
@brief Oslobadjanje monitora.
@param monitor Promenljiva koja se oslobadja.
*/
void pthread_monitor_destroy(pthread_monitor_t *monitor) {
    pthread_mutex_destroy(&monitor->mutex);
    pthread_cond_destroy(&monitor->cond);
}

/**
@brief Sinhroni poziv "metode" (funkcije) monitora.
@param monitor Promenljiva nad kojom se izvršava metoda
@param f Funkcija koja će biti pozvana sinhrono za navedeni monitor
@param args Argumenti funkcije koja će biti izvršena

Ekvivalentno synchronized u Javi. Funkcija f pozvaće se za monitor
sa argumentima args.
*/
void pthread_monitor_sync(pthread_monitor_t *monitor, void (*f)(pthread_monitor_t*, void*, void*), void* args) {
    pthread_mutex_lock(&monitor->mutex);
    (*f)(monitor, args, monitor->data);
    pthread_mutex_unlock(&monitor->mutex);
}

/**
@brief Asinhroni poziv "metode" (funkcije) monitora.
@param monitor Promenljiva nad kojom se izvršava metoda
@param f Funkcija koja će biti pozvana asinhrono za navedeni monitor
@param args Argumenti funkcije koja će biti izvršena

Ekvivalentno metodi monitora u Javi. Funkcija f pozvaće se za monitor
sa argumentima args.
*/
void pthread_monitor_nonsync(pthread_monitor_t *monitor, void (*f)(pthread_monitor_t*, void*, void*), void* args) {
    (*f)(monitor, args, monitor->data);
}

/**
@brief Bezuslovno blokira proces i stavlja ga u red čekanja
@param monitor Monitor u čiji se red stavlja proces.

Nakon sto je jedan proces pozvao ovu metodu, drugi procesi 
stekli su mogucnost za koriscenje ovog monitora. Ekvivaletno wait()
u Javi.
*/
void pthread_monitor_wait(pthread_monitor_t *monitor) {
    pthread_cond_wait(&monitor->cond, &monitor->mutex);
}

/**
@brief Šalje notifikaciju niti na wait().
@param monitor Notifikacija za ovaj monitor

Šalje notifikaciju niti koja čeka da pristupi monitoru pomoću
funkcije wait(). Ekvivalentno sa notify() u Javi.
*/
void pthread_monitor_signal(pthread_monitor_t *monitor) {
    pthread_cond_signal(&monitor->cond);
}

/**
@brief Šalje notifikaciju svim nitima.
@param monitor Notifikacija za ovaj monitor

Šalje notifikaciju svim nitima koje čekaju da da pristupe monitoru
pomoću operacije wait(). Ako ima više takvih niti, bira se jedna,
a ostale opet čekaju. Ekvivalentno notifyAll() u Javi.
*/
void pthread_monitor_broadcast(pthread_monitor_t *monitor) {
    pthread_cond_broadcast(&monitor->cond);
}

//------------------------------------------------------------------------------

#endif

//------------------------------------------------------------------------------