/**
 * Implementação assimétrica do jantar dos filósofos, utilizando ncurses.
 *
 * @author Crístian Viana (cristian.viana@students.ic.unicamp.br)
 * @author Priscila Saboia (priscila.saboia@students.ic.unicamp.br)
 */
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <ncurses.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
#include <unistd.h>

#define N_CICLOS 8

sem_t sem_garfo[5];
sem_t sem_mesa;
enum estado_filosofo {PENSANDO = 'T', COM_FOME = 'H', COMENDO = 'E'};

struct localizacao_t {
	int x;
	int y;
};

struct garfo_t {
	struct localizacao_t l9o; /* 'l' + strlen("ocalizaca") + 'o' */
	char forma;
};

/* localização dos filósofos */
struct localizacao_t filosofos[5] = {
	{2, 5}, {2, 9}, {3, 12}, {4, 7}, {3, 2}
};
/* localização e forma dos garfos */
struct garfo_t garfos[5] = {
	{{2, 3}, '\\'}, {{2, 7}, '|'}, {{2, 11}, '/'}, {{4, 11}, '\\'}, {{4, 3}, '/'}
};

/**
 * Altera o estado de um filósofo.
 *
 * @param phil_id O ID do filósofo.
 * @param e O novo estado do filósofo.
 */
void alterar_filosofo(int phil_id, enum estado_filosofo e) {
	int attr = COLOR_PAIR(phil_id + 1);
	if (e == COMENDO) {
		attr |= A_STANDOUT;
	}
	mvaddch(filosofos[phil_id].x, filosofos[phil_id].y, (char) e | attr);
}

/**
 * Altera a cor de um garfo.
 *
 * @param phil_id O ID do garfo.
 * @param cor A nova cor do garfo.
 */
void alterar_garfo(int gid, int cor) {
	mvaddch(garfos[gid].l9o.x, garfos[gid].l9o.y,
			garfos[gid].forma | cor);
}

/**
 * Atualiza a tela, deixando o cursor embaixo da cena dos filósofos.
 */
void atualizar() {
	move(5, 0); /* só pra colocar o cursor fora dos filósofos */
	refresh();
}

/**
 * Executa as funções de inicialização e desenha a cena inicial dos filósofos.
 */
void inicializar() {
	int i;
	/* inicialização do ncurses */
	initscr();
	
	/* inicialização das cores */
	start_color();
	init_pair(1, COLOR_RED, COLOR_BLACK);     /* filósofo 0 */
	init_pair(2, COLOR_GREEN, COLOR_BLACK);   /* filósofo 1 */
	init_pair(3, COLOR_YELLOW, COLOR_BLACK);  /* filósofo 2 */
	init_pair(4, COLOR_BLUE, COLOR_BLACK);    /* filósofo 3 */
	init_pair(5, COLOR_MAGENTA, COLOR_BLACK); /* filósofo 4 */
	init_pair(6, COLOR_WHITE, COLOR_BLACK);   /* garfo sem filósofo */
	
	/* escrever o título, em negrito */
	attron(A_BOLD | A_UNDERLINE);
	addstr("*** FILÓSOFOS FAMINTOS ***");
	attroff(A_BOLD | A_UNDERLINE);
	
	/* escrever a disposição inicial dos filósofos. no início, eles estão
	   pensando. */
	for (i = 0; i < 5; i++) {
		alterar_filosofo(i, PENSANDO);
		alterar_garfo(i, COLOR_PAIR(6));
	}
	atualizar();
}

/**
 * Executa as rotinas de finalização.
 */
void finalizar() {
	/* finalização do ncurses */
	endwin();
}

void fica_com_fome(int phil_id) {
	sem_wait(&sem_mesa);
	alterar_filosofo(phil_id, COM_FOME);
	atualizar();
	sem_post(&sem_mesa);
	sleep(1);
}

void come(int phil_id) {
	sem_wait(&sem_mesa);
	alterar_filosofo(phil_id, COMENDO);
	atualizar();
	sem_post(&sem_mesa);
	sleep(1);
}

void pega_garfo_esq(int phil_id) {
	int esq = (phil_id + 1) % 5;
	sem_wait(&sem_garfo[esq]);
	sem_wait(&sem_mesa);
	alterar_garfo(esq, COLOR_PAIR(phil_id + 1));
	atualizar();
	sem_post(&sem_mesa);
	sleep(1);
}

void pega_garfo_dir(int phil_id) {
	sem_wait(&sem_garfo[phil_id]);
	sem_wait(&sem_mesa);
	alterar_garfo(phil_id, COLOR_PAIR(phil_id + 1));
	atualizar();
	sem_post(&sem_mesa);
	sleep(1);
}

void solta_garfos_pensa(int phil_id) {
	int esq = (phil_id + 1) % 5;
	sem_wait(&sem_mesa);
	sem_post(&sem_garfo[esq]);
	sem_post(&sem_garfo[phil_id]);
	alterar_filosofo(phil_id, PENSANDO);
	alterar_garfo(esq, COLOR_PAIR(6));
	alterar_garfo(phil_id, COLOR_PAIR(6));
	atualizar();
	sem_post(&sem_mesa);
	sleep(1);
}

void *f_phil(void *v) {
	int phil_id = *(int *) v;
	int i;

	for (i = 0; i < N_CICLOS; i++) {
		fica_com_fome(phil_id);
		if (phil_id % 2) { 
			pega_garfo_dir(phil_id);
			pega_garfo_esq(phil_id);
		}
		else {
			pega_garfo_esq(phil_id);
			pega_garfo_dir(phil_id);
		}
		come(phil_id);
		solta_garfos_pensa(phil_id);
	}
	return NULL;
}

int main() {
	pthread_t thr[5];
	int i, phil_id[5];

	inicializar();
	sem_init(&sem_mesa, 0, 1);
	for (i = 0; i < 5; i++) {
		sem_init(&sem_garfo[i], 0, 1);
	}
	for (i = 0; i < 5; i++) {
		phil_id[i] = i;
		pthread_create(&thr[i], NULL, f_phil, &phil_id[i]);
	}
	for (i = 0; i < 5; i++) {
		pthread_join(thr[i], NULL);
	}
	for (i = 0; i < 5; i++) {
		sem_destroy(&sem_garfo[i]);
	}
	sem_destroy(&sem_mesa);
	finalizar();
	return 0;
}