#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
#include <time.h>

//#define SMALL_TEST

#ifdef SMALL_TEST
    #define N 9
#else
    #define N 39
#endif

#define T 4

#define ROUND(x) (int)(x+0.5)

#ifdef SMALL_TEST
unsigned int seznam[] = {7,4,3,6,5,2,8,9,1};
#else
unsigned int seznam[N];
#endif
//unsigned int *pSeznam = &seznam[0];
unsigned int *pSeznam = seznam;

int iBlockSize = N/T;

typedef struct{
    int myID;
    unsigned int *pMySeznam;
    int iSize;  
} thread_args_t;

pthread_t nit[T];
pthread_barrier_t barrier;
thread_args_t args[T];

/* timespec is a struct defined in ctime as
   * struct timespec {
   *   time_t   tv_sec;        // seconds 
   *   long     tv_nsec;       // nanoseconds
   * };
   */
struct timespec timeStart, timeEnd;

void* funkcija_niti(void* args);

void* (*pFunkcijaNiti)(void*) = funkcija_niti;

void izpisi_seznam(unsigned int *pSeznam){
    for (int i = 0; i < N; i++)
    {
        printf("%d ", *(pSeznam+i));
    }
    printf("\n");
}


void primerjaj_in_zamenjaj(unsigned int* a, unsigned int* b){
    unsigned int temp;
    if (*b < *a) {
        temp = *a;
        *a = *b;
        *b = temp;
    }
}

void sodi_prehod(int iEnd, unsigned int* pSeznam){
    for (int i = 0; i < iEnd; i=i+2){
        primerjaj_in_zamenjaj(&pSeznam[i], &pSeznam[i+1]);
    }
}

void lihi_prehod(int iEnd, unsigned int* pSeznam){
    for (int i = 1; i < iEnd; i=i+2){
        primerjaj_in_zamenjaj(&pSeznam[i], &pSeznam[i+1]);
    }
}

int main(){

#ifndef SMALL_TEST
    //init seznama:
    for(int i = 0; i < N; i++){
        seznam[i] = rand() % (100);
    }
#endif

    izpisi_seznam(pSeznam);

    pthread_barrier_init(&barrier, NULL, T);

    clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &timeStart);
    for(int i = 0; i < T; i++){
        args[i].myID = i;
        args[i].pMySeznam = pSeznam + (i*(N/T));
        if (args[i].myID < T-1) args[i].iSize = N/T;
        //else args[i].iSize = ROUND(((float)N/(float)T)) - 1;
        else args[i].iSize = (N/T) + (N%T) - 1;
        pthread_create( &nit[i], NULL, pFunkcijaNiti, (void *) &args[i]);
    }


    for(int i = 0; i < T; i++){
        pthread_join(nit[i], NULL);
    }
    clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &timeEnd);
    double elapsed_time = (timeEnd.tv_sec - timeStart.tv_sec) + (timeEnd.tv_nsec - timeStart.tv_nsec) / 1e9;

    pthread_barrier_destroy(&barrier);

    izpisi_seznam(pSeznam);
    printf("Čas izvajanja: %f sekund \n", elapsed_time);
}

void* funkcija_niti(void* args){
    thread_args_t* pArgumenti  = (thread_args_t*)args;

    //printf("Nit %d, pSeznam=%p, prvi element=%d \n", pArgumenti->myID, pArgumenti->pMySeznam, *(pArgumenti->pMySeznam));
    //pthread_barrier_wait(&barrier);
    for (int i = 0; i < N; i++)
    {
        
        sodi_prehod(pArgumenti->iSize, pArgumenti->pMySeznam);
        pthread_barrier_wait(&barrier);
        
        lihi_prehod(pArgumenti->iSize, pArgumenti->pMySeznam);
        pthread_barrier_wait(&barrier);
    }
}


/*
PARALELIZACIJA:
- več niti dela en sam prehod - vsaka nit dobi en kos seznama
- med prehodi se morajo niti počakati na barieri
- Bariere: 
    deklaracija: pthread_barrier_t prepreka;
    inizializacija: pthread_barrier_init(&prepreka, NULL, stevilo_niti);
    čakanje na prepreki: vsaka nit kliče pthread_barrier_wait();
    na koncu programe: pthread_barrier_destroy(&prepreka);
*/