#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/sem.h>
#include <wait.h>
#include <signal.h>
#include <sys/shm.h>

#define KEY_WRITE 857694
#define KEY_READ 986531
#define KEY_MEMORY 957684

int sem_del(int semid);
int sem_set(int semid, int value);
int sem_up(int semid);
int sem_down(int semid);

union semun
{
    int val;
    struct semid_ds *buf;
    unsigned short *array;
};

struct s_m
{
    int written;
    char message[256];
};

int main()
{
    int sem_write, sem_read;
    int shmid;
    void *shared_address;
    struct s_m *shared_memory;
    sem_write = semget((key_t) KEY_WRITE, 1, 0666 | IPC_CREAT);
    sem_read = semget((key_t) KEY_READ, 1, 0666 | IPC_CREAT);
    shmid = shmget((key_t) KEY_MEMORY, sizeof(struct s_m), 0666 | IPC_CREAT);
    sem_set(sem_write, 1);
    sem_set(sem_read, 0);
    pid_t pid = fork();
    switch(pid)
    {
        case -1:
            printf("Errore fork.\n");
            exit(EXIT_FAILURE);
        case 0: // Figlio
            sem_write = semget((key_t) KEY_WRITE, 1, 0666 | IPC_CREAT);
            sem_read = semget((key_t) KEY_READ, 1, 0666 | IPC_CREAT);
            shmid = shmget((key_t) KEY_MEMORY, sizeof(shared_memory), 0666 | IPC_CREAT);
            shared_memory = (struct s_m *)shmat(shmid, (void *) 0, 0);
            printf("[FIGLIO] Ciao, sono stato avviato. Accedo alla regione critica ...\n");
            sem_down(sem_write);
            int i = 0;
            while(i < 10)
            {
                sprintf(shared_memory->message, "[%d] MSG", i);
                i ++;
                sem_up(sem_read);
                sem_down(sem_write);
            }
            sprintf(shared_memory->message, "end");
            sem_up(sem_read);
            printf("[FIGLIO] Ho terminato le mie operazioni.\n");
            break;
        default: // Padre
            shared_address = shmat(shmid, (void *) 0, 0);
            printf("[PADRE] Ciao, sono stato avviato. Accedo alla regione critica ...\n");
            shared_memory = (struct s_m *)shared_address;
            sem_down(sem_read);
            while(strcmp(shared_memory->message, "end") != 0)
            {
                printf("[PADRE] Il contenuto del messaggio è: %s.\n", shared_memory->message);
                sem_up(sem_write);
                sem_down(sem_read);
            }
            printf("[PADRE] Mio figlio mi ha comandato di terminare.\n");
            fflush(stdout);
            break;
    }
}

int sem_del(int semid)
{
    if(semctl(semid, 0, IPC_RMID) == -1)
    {
        printf("Error deleting semaphore.\n");
        return -1;
    }
    return 0;
}

int sem_set(int semid, int value)
{
    union semun sn;
    sn.val = value;
    if(semctl(semid, 0, SETVAL, sn) == -1)
    {
        printf("Error setting value.\n");
        return -1;
    }
    return 0;
}

int sem_up(int semid)
{
    struct sembuf sb;
    sb.sem_num = 0;
    sb.sem_op = 1;
    sb.sem_flg = SEM_UNDO;
    if(semop(semid, &sb, 1) == -1)
    {
        printf("Error upping semaphore.\n");
        return -1;
    }
    return 0;
}

int sem_down(int semid)
{
    struct sembuf sb;
    sb.sem_num = 0;
    sb.sem_op = -1;
    sb.sem_flg = SEM_UNDO;
    if(semop(semid, &sb, 1) == -1)
    {
        printf("Error downing semaphore.\n");
        return -1;
    }
    return 0;
}