#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/sem.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>


int main()
{
    int fd[2], result;
    size_t rw;
    char resstring[64];

    int semid;
    key_t key;

    if((key = ftok("p4.c", 0)) < 0) {
        printf("Can't generate key\n");
        exit(-1);
    }

    if((semid = semget(key, 3, 0666 | IPC_CREAT)) < 0){
        printf("Can't get semid\n");
        exit(-1);
    }

    //Семафор 0 - признак наличия данных в пайпе, 0 - есть, 1 - нет
    //Семафор 1 - признак очереди родителя, 0 - да, 1 - нет
    //Семафор 2 - признак очереди потомка, 0 - да, 1 - нет

    struct sembuf mybuf;
    mybuf.sem_op = 1;
    mybuf.sem_flg = 0;
    mybuf.sem_num = 0;
    //Устанавливаем отсутствие данных в пайпе
    semop(semid, &mybuf, 1);
    mybuf.sem_num = 2;
    //Увеличиваем семафор 2 на 1, чтобы первым действовал родитель
    semop(semid, &mybuf, 1);
    mybuf.sem_op = 0;

    if(pipe(fd) < 0) {
        printf("Can't create pipe\n");
        exit(-1);
    }

    result = fork();

    if(result <0) {
        printf("Can't fork child\n");
        exit(-1);
    } else if (result > 0) {
        //parent
        char *msg[] = {
            "Parent message 1",
            "Parent message 2",
            "Parent message 3",
            "Parent message 4",
            "Parent message 5"
        };

        int s = 0, r = 0, hd = 0;


        while(1) {
            //Пытаемся занять канал
            mybuf.sem_num = 1;
            mybuf.sem_op = 0;
            if(semop(semid, &mybuf, 1) < 0) {
                printf("Parent: failed to wait sem 1\n");
                perror("Parent");
                exit(-1);
            }
            //Заняли
            //Проверяем, есть ли данные в канале
            mybuf.sem_op = 0;
            mybuf.sem_flg = IPC_NOWAIT;
            mybuf.sem_num = 0;
            if(!(semop(semid, &mybuf, 1) < 0)) {
                //Есть данные в канале
                //Получаем и пишем
                printf("Parent: Got message\n");
                read(fd[0], resstring, 64);
                printf("MSG_PARENT: %s\n", resstring);
                r++;
                hd = 1;
            } else {
                hd = 0;
            }
            //Посылаем данные, если еще не выслали все
            if(s < 5) {
                write(fd[1], msg[s], strlen(msg[s])+1);
                s++;
                printf("Parent: Sent message\n");
                if(!hd) {
                    //Если в канале не было данных
                    mybuf.sem_op = -1;
                    mybuf.sem_flg = 0;
                    mybuf.sem_num = 0;
                    semop(semid, &mybuf, 1);
                    printf("Parent: No data in pipe, set sem 0 to 0\n");
                }
            } else if(hd) {
                //Прочитали, но не написали, а данные в канале были
                mybuf.sem_op = 1;
                mybuf.sem_flg = 0;
                mybuf.sem_num = 0;
                semop(semid, &mybuf, 1);
                printf("Parent: Has data, but nothing to sent, set sem 0 to 1\n");
            }

            //Освобождаем канал
            mybuf.sem_op = 1;
            mybuf.sem_num = 1;
            mybuf.sem_flg = 0;
            if(semop(semid, &mybuf, 1) < 0) {
                printf("Parent: failed to set sem 1 to 1\n");
                perror("Parent");
                exit(-1);
            }
            //Передаем ход потомку
            mybuf.sem_num = 2;
            mybuf.sem_op = -1;
            if(semop(semid, &mybuf, 1) < 0) {
                printf("Parent: failed to set sem 2 to 0\n");
                perror("Parent");
                exit(-1);
            }

            if(r == 5 && s == 5)
                break;
        }
        printf("Parent exit\n");
        //size = write(fd[1], "Hello, world!", 14);
        //printf("Parent exit, writed %d\n", size);
    } else {
        //child
        char *msg[] = {
            "Child message 1",
            "Child message 2",
            "Child message 3",
            "Child message 4",
            "Child message 5"
        };
        //size = read(fd[0], resstring, 14);
        int s = 0, r = 0, hd = 0;

        while(1) {
            //Пытаемся занять канал (потомок)
            mybuf.sem_num = 2;
            mybuf.sem_op = 0;
            if(semop(semid, &mybuf, 1) < 0) {
                printf("Child: failed to wait sem 2\n");
                perror("Child");
                exit(-1);
            }
            //Заняли
            //Проверяем, есть ли данные в канале
            mybuf.sem_op = 0;
            mybuf.sem_flg = IPC_NOWAIT;
            mybuf.sem_num = 0;
            if(!(semop(semid, &mybuf, 1) < 0)) {
                //Есть данные в канале
                //Получаем и пишем
                printf("Child: Got message\n");
                read(fd[0], resstring, 64);
                printf("MSG_CHILD: %s\n", resstring);
                r++;
                hd = 1;
            } else {
                hd = 0;
            }
            //Посылаем данные, если еще не выслали все
            if(s < 5) {
                write(fd[1], msg[s], strlen(msg[s])+1);
                s++;
                printf("Child: Sent message\n");
                if(!hd) {
                    //Если в канале не было данных
                    mybuf.sem_op = -1;
                    mybuf.sem_flg = 0;
                    mybuf.sem_num = 0;
                    semop(semid, &mybuf, 1);
                    printf("Child: No data in pipe, set sem 0 to 0\n");
                }
            } else if(hd) {
                //Прочитали, но не написали, а данные в канале были
                mybuf.sem_op = 1;
                mybuf.sem_flg = 0;
                mybuf.sem_num = 0;
                semop(semid, &mybuf, 1);
                printf("Child: Has data, but nothing to sent, set sem 0 to 1\n");
            }

            //Освобождаем канал
            mybuf.sem_op = 1;
            mybuf.sem_num = 2;
            mybuf.sem_flg = 0;
            if(semop(semid, &mybuf, 1) < 0) {
                printf("Child: failed to set sem 2 to 1\n");
                perror("Child");
                exit(-1);
            }
            //Передаем ход родителю
            mybuf.sem_num = 1;
            mybuf.sem_op = -1;
            if(semop(semid, &mybuf, 1) < 0) {
                printf("Child: failed to set sem 1 to 0\n");
                perror("Child");
                exit(-1);
            }


            if(r == 5 && s == 5)
                break;
        }
        printf("Child exit\n");
        exit(0);
        //printf("%s\n",resstring);

    }
    waitpid(result, &rw, 0);
    printf("Sem's removed\n");
    semctl(semid, 0, IPC_RMID, 0);
    return 0;
}