#include <iostream>
#include <mutex>
#include <thread>
#include <condition_variable>
#include <map>
#include <vector>
using namespace std;
using namespace chrono;
const int OKVIRA_PO_PROCESU = 3;

mutex m;
class UpravljacMemorijom {
private:
	int brOkvira;
	map<int, vector<int>> procesOkviri;
	map<int, vector<bool>> procesFlag;
	map<int, condition_variable> redovi;
	condition_variable cv;
	bool potrebnaZamena;
	bool zamenaUToku;
	int idProcesaMenjaza;
	int stanicaKojuTrazi;

public:
	UpravljacMemorijom(int okviraPoProcesu) : brOkvira(okviraPoProcesu), potrebnaZamena(false), zamenaUToku(0), idProcesaMenjaza(0), stanicaKojuTrazi(0)
	{
		procesOkviri = map<int, vector<int>>(); procesFlag = map<int, vector<bool>>();
	}

	void izvrsi_proces(int id_procesa, vector<int>& naredbe) //elementi vektora naredbe su indeksi stranica koji se referenciraju u naredbi
	{
		cout << "Proces " << id_procesa << ": krenuo u izvrsavanje!" << endl;

		procesOkviri[id_procesa] = vector<int>(brOkvira);
		procesFlag[id_procesa] = vector<bool>(brOkvira);
		//redovi[id_procesa] = condition_variable;

		for (int n : naredbe)
		{

			cout << "Proces " << id_procesa << ": izvrsava svoju naredbu (" << n << ")" << endl;
			bool found = false;
			for (int i = 0; i < procesOkviri[id_procesa].size(); ++i)
			{
				if (procesOkviri[id_procesa].at(i) != n)
				{
					procesFlag[id_procesa].at(i) = false;
				}
				else
				{
					procesFlag[id_procesa].at(i) = true;
					found = true;
					break;
				}
			}

			if (found) {

				cout << "Proces " << id_procesa << ": vec je imao stranicu ucitanu, krece u izvrsavanje!" << endl;
				this_thread::sleep_for(milliseconds(300));
			}
			else {

				cout << "Proces " << id_procesa << ": nije imao stranicu ucitanu, mora da je pribavi iz memorije!" << endl;
				unique_lock<mutex> l(m);
				while (zamenaUToku) {
					cout << "Proces " << id_procesa << ": ceka na oslobadjanje kontrolera." << endl;
					cv.wait(l);
				}
				cout << "Proces " << id_procesa << ": Salje zahtev kontroleru za dobavljanje stranice" << endl;
				potrebnaZamena = true;
				idProcesaMenjaza = id_procesa;
				stanicaKojuTrazi = n;
				cout << "Proces " << id_procesa << ": ceka da se dobavi stranica" << endl;
				redovi[id_procesa].wait(l);

				cout << "Proces " << id_procesa << ": stranica mu je dobavljena. ona se budi!" << endl;
				l.unlock();
				this_thread::sleep_for(milliseconds(300));
				cout << "Proces " << id_procesa << ": ima sve potrebstine. izvrsava!" << endl;
			}

		}
	}
	void zameniStranicu()
	{
		if (!potrebnaZamena) {
			return;
		}
		cout << "VIRTUELNA MEMORIJA " << ": dobila zahtev od procesa " << idProcesaMenjaza << " i krece da trazi neki kurac (" << stanicaKojuTrazi << ")!" << endl;
		unique_lock<mutex> l(m);
		zamenaUToku = true;

		for (int i = 0; i < procesOkviri.at(idProcesaMenjaza).size(); ++i)
		{
			if (!procesFlag[idProcesaMenjaza].at(i))
			{
				procesOkviri[idProcesaMenjaza].at(i) = stanicaKojuTrazi;
				procesFlag[idProcesaMenjaza].at(i) = true;
				break;
			}
		}


		l.unlock();
		this_thread::sleep_for(milliseconds(300));
		cout << "VIRTUELNA MEMORIJA " << ": unistila se trazeci za proces " << idProcesaMenjaza << " i sada ide na lagani odmor!" << endl;

		l.lock();
		stanicaKojuTrazi = 0;
		zamenaUToku = false;
		potrebnaZamena = false;
		redovi[idProcesaMenjaza].notify_one();
		idProcesaMenjaza = 0;
		cv.notify_one();
	}
};

void proces(UpravljacMemorijom& um, int id_procesa, vector<int> naredbe) {
	um.izvrsi_proces(id_procesa, naredbe);
}

void vm(UpravljacMemorijom& um) {
	while (true) {
		um.zameniStranicu(); //zamenu stranice uvek vrsi nit vm na zahtev procesa kojem je stranica potrebna
	}
}


int main() {
	UpravljacMemorijom um(OKVIRA_PO_PROCESU);
	vector<int> naredbe1 = { 2,3,2,1,5,2,4,5,3,2,5,2 };
	vector<int> naredbe2 = { 1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,1,2 };
	thread p1(proces, ref(um), 1, naredbe1);
	thread p2(proces, ref(um), 2, naredbe2);

	thread vm_thread(vm, ref(um));
	vm_thread.detach();

	p1.join();
	p2.join();
}