#include "pro.h"

//Variables Globales
	float lambdapoisson; //Promedio de llegada de paquetes
	float lambdaexponencial; //Promedio de tiempo atencion de paquetes
	char unidad; //Unidad de tiempo de tiemposervicio del servidor
	int resolucion=0;
	float tiemposervicio; //Tiempo de tiemposervicio del servidor
	char exper; //Cantidad de experimentos
	int experimentos; //Cantidad de experimentos
	int cantidad=1; //Cantidad de datos que llegan en el intervalo de tiempo
	float *tiempo_entre_llegadas;
	float *instante_llegada;//Instantes de llegada de paquetes
	float *instante_reduce_cola;//Instantes en que se reduce la cola
	float *tiempo_ocupado;//Tiempo ocupado para cada paquete
	float *tiempo_entre_reduce;//Tiempo transcurrido entre el termino de atencion de paquetes
	float tiempo_espera;//Tiempos de espera de cada paquete hasta ser atendido
	float *tiempo_sistema;//Tiempos de permanencia de un paquete en el sistema
	float tasa_de_ocupacion;//Tasa ocupacion de sistema
	float m;
	int cola;        
	float aux;
	char c;//Para evitar eco en getchar
	float horadisp;
//Variables para calculo de Leyes de Little
	float datos;
	float largo_cola;	
//Variables de control de loops
	int d;
	int i;
	int j;
	int k;
	int u;
	int check;
	char continuar;
//----------------PARA PROCESOS------------------//
	pid_t pid;
	int pfd[2];
	int status;
	FILE *sd;

//----------------PARA HEBRAS------------------//
	int rc , detachstate;
	pthread_t tid;
	pthread_attr_t attr;

//--------------FUNCIONES PARA MANEJO DE DATOS DE LLEGADAS Y ATENCIONES--------//
//Ingreso de datos
void ingreso_datos(void){
	do{
		printf("Ingrese el promedio de llegada de paquetes por segundo:");
		do{
			check=scanf("%f",&lambdapoisson);
			c=getchar();
			if(!check)
				printf("Ingrese un numero:");
		}while(!check);
		printf("1 paquete cada %.4f segundos\n",1/lambdapoisson);
	}while(continuar=='N');
	do{
		printf("\nIngrese el promedio de tiempo de atencion de paquetes en segundos\n");
		printf("El sistema se desbordara si es mayor que %.4f segundos:",1/lambdapoisson);
		do{
			check=scanf("%f",&lambdaexponencial);
			c=getchar();
			if(!check)
				printf("Ingrese un numero:");
		}while(!check);
		if(ocup_little()>=0.8){
			printf("\nTASA DE OCUPACION %f ALTA , las leyes de Little se veran distorsionadas\n",ocup_little());
			printf("Desea continuar?[s/N]:");
			do{
				continuar=getchar();
				c=getchar();
				if(continuar!='s'&&continuar!='N')
					printf("Ingrese s o N:");
			}while(continuar!='s'&&continuar!='N');
		}
		else if(ocup_little()<=0.2){
			printf("\nTASA DE OCUPACION %f BAJA , las leyes de Little se podrian ver distorsionadas\n",ocup_little());
			printf("Desea continuar?[s/N]:");
			do{
				continuar=getchar();
				c=getchar();
				if(continuar!='s'&&continuar!='N')
					printf("Ingrese s o N:");
			}while(continuar!='s'&&continuar!='N');
		}
		else {
			continuar='s';
			}
	}while(continuar=='N');
	printf("\nDetermine la unidad de tiempo del servidor\n");
	printf("Ingrese s para segundos, m para minutos, h para horas:");
	do{
		unidad=getchar();
		if(unidad!='s'&&unidad!='m'&&unidad!='h'){
			printf("Ingrese s, h o m:");
		}
	}while(unidad!='s'&&unidad!='m'&&unidad!='h');
	switch(unidad){
		case 'm':
			check=60;
			break;
		case 'h':
			check=3600;
			break;
		default:
			check=1;
	}	
	printf("\n");
	printf("Determine el tiempo en que el servidor recibira paquetes\n");
	printf("Debe llegar como minimo 1 paquete , elija un numero mayor a %f:",1/(lambdapoisson*check));
	do{
		scanf("%f",&tiemposervicio);
		c=getchar();
		if(tiemposervicio<1/(lambdapoisson*check)){
			printf("Debe llegar como minimo 1 paquete , elija un numero mayor a %f:",1/(lambdapoisson*check));
		}
	}while(tiemposervicio<1/(lambdapoisson*check));
	printf("\n");
	if(unidad=='s'){
			cantidad=lambdapoisson*tiemposervicio;
		}
	if(unidad=='m'){
		tiemposervicio=tiemposervicio*60;
		cantidad=lambdapoisson*tiemposervicio;
	}
	if(unidad=='h'){
			tiemposervicio=tiemposervicio*3600;
			cantidad=lambdapoisson*tiemposervicio;
		}
	if(cantidad>20){
		printf("El sistema recibira %d paquetes \nIngrese la cantidad de paquetes a mostrar:",cantidad);
		do{
			scanf("%d",&resolucion);
			if(resolucion>cantidad){
				printf("No puede elegir mas de %d paquetes:",cantidad);
			}
		}while(resolucion>cantidad);
		c=getchar();
	}
	else if (cantidad<5){
			printf("\nCantidad muy baja de paquetes, puede no alcanzarse el estadio estacionario\n\n");
		}
	else{
		resolucion=cantidad;
	}
}
//Generadora de instante de paquete
float *instante_llegadas_paquetes(float instante_llegadas[]){
	if(POISSON){
		float data[cantidad];
		srand(time(NULL));
		for(i=0;i<cantidad;i++){
				m = rand()/(RAND_MAX + 1.0);
				data[i]=m;
				//Verificar que los datos distribuidos [0,1] no se repitan
				if(!REPETICION)
				for(j=0;j<i;j++){
						if(data[j]==data[i]){
								i--;
								break;
						}
				}
			
			//Se genera hora de atencion, en formato segundos 
			if(i==0){
				instante_llegadas[i]=-log(data[i])/lambdapoisson;
			}
			else{
				instante_llegadas[i]=instante_llegadas[i-1]-log(data[i])/lambdapoisson;
			}
			}
		}
	else{
		for(i=0;i<cantidad;i++){
			instante_llegadas[i]=(i+1)/lambdapoisson;
		}
	}

   return(instante_llegadas);
}
//Generadora de tiempo entre llegada de paquetes
float *entre_llegadas(float *instante,float tiempo_entre_llegadas[]){
	for(i=0;i<cantidad;i++){
		if(i==0) 
			tiempo_entre_llegadas[i]=instante[i];
		else
			tiempo_entre_llegadas[i]=instante[i]-instante[i-1];
	}
	return(tiempo_entre_llegadas);
}
//Generadora de tiempos de asistencia
float *time_busy(float tiempo_ocupado[]){
	if(DIST_NORMAL){
		float data[cantidad];
		srand(time(NULL));
		for(i=0;i<cantidad;i++){
				m = rand()/(RAND_MAX + 1.0);
				data[i]=m;
				//Verificar que los datos distribuidos [0,1] no se repitan
				if(!REPETICION)
				for(j=0;j<i;j++){
						if(data[j]==data[i]){
								i--;
								break;
						}
				}
			}
		for(i=0;i<cantidad;i++){
			tiempo_ocupado[i]=-1*lambdaexponencial*log(data[i]);
			}
	}
	else{
		for(i=0;i<cantidad;i++){
			tiempo_ocupado[i]=lambdaexponencial;
		}
}
    return(tiempo_ocupado);    
}
//Generadora de instantes de reduccion de cola
float *tiempo_reduce_cola(float hora_disp[],float *instante,float *tiempo_busy){
    for(i=0;i<cantidad;i++){
		if (i==0){
			hora_disp[i]=instante[i]+tiempo_busy[i];
		}
		else if(instante[i]<=hora_disp[i-1]){
			hora_disp[i]=hora_disp[i-1]+tiempo_busy[i];
		}
		else if(instante[i]>hora_disp[i-1]){
			hora_disp[i]=instante[i]+tiempo_busy[i];
		}
	}
    return(hora_disp);    
}
//Generadora de tiempo entre instantes de reduccion de cola
float *entre_reduce_cola(float tiempo_dormido[],float *instante_reduce_cola){
	for(i=0;i<cantidad;i++){
		if(i==0){
			tiempo_dormido[i]=instante_reduce_cola[i];
		}
		else{
			tiempo_dormido[i]=instante_reduce_cola[i]-instante_reduce_cola[i-1];
		}
	}
	return(tiempo_dormido);    
}
//Manejo de cola 
void manejo_cola(){
	j=0;
	cola=-1;
	datos=0;
	largo_cola=0;
	for(i=0;i<cantidad;i++){
		if(i==0){
			cola++;
			if(d==0){
				printf("Instante Llegada | Tiempo Ocupado  | Paquete Atendido  |     -/+      | Largo Cola\n");
				printf("   %f\t\t%f\t%f\t -\t\t%d\n",instante_llegada[i],tiempo_ocupado[i],instante_reduce_cola[i],cola);
			}
		}
		else if(instante_reduce_cola[j]<instante_llegada[i]){
			cola--;			
			if(cola==-1){
				if(!d){
					printf("\t-\t\t-\t\t%f\t Server Libre\t%d\n",instante_reduce_cola[j],0);
				}
			}
			else{
				if(!d)printf("\t-\t\t-\t\t%f\t cola--\t\t%d\n",instante_reduce_cola[j],cola);
			}
			i--;
			j++;
		}
		else if(instante_reduce_cola[i-1]>=instante_llegada[i]){
			cola++;
			if(!d)printf("   %f\t\t%f\t%f\t cola++\t\t%d\n",instante_llegada[i],tiempo_ocupado[i],instante_reduce_cola[i],cola);
		}
		else{
			cola++;		
			if(!cola){
				if(!d){
					printf("   %f\t\t%f\t%f\t -\t\t%d\n",instante_llegada[i],tiempo_ocupado[i],instante_reduce_cola[i],cola);
				}
			}
			else{
				if(!d){
					printf("   %f\t\t%f\t%f\t cola++\t\t%d\n",instante_llegada[i],tiempo_ocupado[i],instante_reduce_cola[i],cola);
				}
			}
		}
		if((cola)>0){
			largo_cola+=cola;
			datos++;
		}
	}
	
	for(;j<cantidad;j++){
		cola--;
		
		if(cola==-1){
			if(!d){
				printf("\t-\t\t-\t\t%f\t Server Libre\t%d\n",instante_reduce_cola[j],0);
			}
		}
		else if(j==cantidad-1){
				printf("\t-\t\t-\t\t%f\t -\t\t%d\n",instante_reduce_cola[j],cola);
		}
		else{
			datos++;
			if(!d){
				printf("\t-\t\t-\t\t%f\t cola--\t\t%d\n",instante_reduce_cola[j],cola);
			}
		}
		if((cola)>0){
			largo_cola+=cola;
			datos++;
		}
	}
	//~ if(!d)printf("largo cola %f\ndatos %f\n",largo_cola,datos);
}
//Tiempo medio de espera
float average_wait_time(float tiempo_espera[],float *instante_reduce_cola,float *instante_llegada,float *tiempo_ocupado){
	int cant=0;
	float total_espera=0;
	for(i=0;i<cantidad;i++){
		tiempo_espera[i]=instante_reduce_cola[i]-instante_llegada[i]-tiempo_ocupado[i];
		total_espera+=tiempo_espera[i];
		if (tiempo_espera[i]) cant++;
	}
	if(cant)
	return (total_espera/cant);
	else
	return(0);
}
//Tiempo medio en el sistema
float *average_system_time(float system_time[],float *instante_reduce_cola,float *instante_llegada){
	for(i=0;i<cantidad;i++){
		system_time[i]=instante_reduce_cola[i]-instante_llegada[i];
	}
	return (system_time);
}
//Tasa de ocupacion
float tasa_ocupacion(float *tiempo_ocupado,float *instante_reduce_cola){
	float ocup=0;
	for(i=0;i<cantidad;i++){
		ocup+=tiempo_ocupado[i];
	}
	ocup=ocup/instante_reduce_cola[cantidad-1];
	return ocup;
}
//Tiempo medio de espera segun Little
float tiempo_espera_little(){
	float mu=1/lambdaexponencial;
	return(1/(mu-lambdapoisson)-1/mu);
}
//Tiempo medio en el sistema segun Little
float tiempo_sistema_little(){
	float mu=1/lambdaexponencial;
	return(1/(mu-lambdapoisson));
}
//Tasa de ocupacion segun Little
float ocup_little(){
	float mu=1/lambdaexponencial;
	float ocup=lambdapoisson/mu;
	return ocup;
}
//Tiempo total que el server esta ocupado segun Little
float cola_little(){
	if(lambdapoisson>=1){
		float mu=1/lambdaexponencial;
		return(1+(pow(lambdapoisson,1)/(mu*(mu-lambdapoisson))));
	}
	else{
		return(ocup_little()/(1-ocup_little()));
	}
}


//--------------GRAFICOS Y DATOS EN OCTAVE-----------//
//Envio de datos de llegada a Octave
void posicion(float data[],FILE *sdA){
		for(i=0;i<resolucion;i++){
		fprintf(sdA, "x%d= [",i);
		fprintf(sdA, "%f %f ", data[i], data[i]);
		fprintf(sdA, "];\n");
		fprintf(sdA, "y%d= [",i);
		fprintf(sdA, "0 1 ");
		fprintf(sdA, "];\n");fflush(sdA);
		}		
}
//Ploteo de llegadas en octave
void *plotoctave(){
		float prom=promedio2(instante_llegada);
		fprintf(sd, "subplot(2,1,1);\n");
		fprintf(sd, "ylim([0 1.5]);\n");
		if(PAQUETES_ATENDIDOS){
				fprintf(sd, "xlim([0 %f]);\n",instante_reduce_cola[resolucion-1]+lambdaexponencial);
		}
		fprintf(sd, "grid on;\n");
		fprintf(sd, "hold on;\n");
		for(i=0;i<resolucion;i++)
			fprintf(sd, "plot(x%d,y%d);\n",i,i);
		fprintf(sd, "title('Instantes de llegada:%d paquetes', 'fontsize', 20);\n",cantidad);
		fprintf(sd, "xlabel (%c1 paquete cada %.3f segundos en promedio%c);\n",'"',prom,'"');
		fflush(sd);
		pthread_exit(NULL);
}
//Tratamiento de datos en octave
void llegadas_octave(float *instllegada,FILE *sd){
		posicion(instllegada,sd);
		rc = pthread_create(&tid, &attr, plotoctave, NULL);
		if (rc) {              
			printf("ERROR; return code from pthread_create() is %d\n", rc);
			exit(-1);
		}
		rc = pthread_join(tid, NULL);
		if (rc) {
		  printf("ERROR; return code from pthread_join() is %d\n", rc);
		  exit(-1);
		}
}

//Envio de datos de tiempos de atencion o instante de paquete atendido a Octave
void posicion2(float data[],FILE *sdA){
		//Se ordenan los datos de menor a mayor
		if(ORDEN&&!PAQUETES_ATENDIDOS){
			for(i=0;i<cantidad;i++){
				for(j=0;j<i;j++){
					if(1){
						if(data[i]<=data[j]){
							aux = data[j];
							data[j]=data[i];
							data[i]=aux;    
							}
						}
					}
			}
		}		
		if(PAQUETES_ATENDIDOS){
			for(i=0;i<resolucion;i++){
			fprintf(sdA, "x%d= [",i);
			fprintf(sdA, "%f %f ", data[i], data[i]);
			fprintf(sdA, "];\n");
			fprintf(sdA, "y%d= [",i);
			fprintf(sdA, "0 1 ");
			fprintf(sdA, "];\n");fflush(sdA);
			}
		}
		else{
			for(i=0;i<resolucion;i++){
			fprintf(sdA, "x%d= [",i);
			fprintf(sdA, "%d %d ", i+1,i+1);
			fprintf(sdA, "];\n");
			fprintf(sdA, "y%d= [",i);
			fprintf(sdA, "%d %f ", 0, data[i]);
			fprintf(sdA, "];\n");fflush(sdA);
			}			
		}		
}
//Ploteo en octave de tiempos de atencion o instantes de paquete atendido
void *plotoctave2(){
		float prom=promedio(tiempo_ocupado);
		fprintf(sd, "subplot(2,1,2);\n");
		if(PAQUETES_ATENDIDOS){
				fprintf(sd, "xlim([0 %f]);\n",instante_reduce_cola[resolucion-1]+lambdaexponencial);
			fprintf(sd, "title('Instantes de atencion de paquetes', 'fontsize', 20);\n");
		}
		else if(DIST_NORMAL){
			fprintf(sd, "ylim([0 %f]);\n",tiempo_ocupado[resolucion-1]*1.2);
			fprintf(sd, "xlim([0 %d]);\n",resolucion+1);
			fprintf(sd, "title('Tiempo de atencion de paquetes', 'fontsize', 20);\n");
		}
		else if(!DIST_NORMAL){
			fprintf(sd, "ylim([0 %f]);\n",lambdaexponencial*1.5);
			fprintf(sd, "xlim([0 %d]);\n",resolucion+1);
			fprintf(sd, "title('Tiempo de atencion de paquetes', 'fontsize', 20);\n");
		}
		fprintf(sd, "grid on;\n");
		fprintf(sd, "hold on;\n");
		for(i=0;i<resolucion;i++)
			fprintf(sd, "plot(x%d,y%d);\n",i,i);
		fprintf(sd, "xlabel (%c%.5f segundos de atencion por paquete en promedio%c);\n",'"',prom,'"');
		fflush(sd);
		pthread_exit(NULL);
}
//Tratamiento en Octave para tiempos de atencion o instantes de paquete atendido
void atencion_octave(float *atencion,FILE *sd){
		posicion2(atencion,sd);
		rc = pthread_create(&tid, &attr, plotoctave2, NULL);
		if (rc) {              
			printf("ERROR; return code from pthread_create() is %d\n", rc);
			exit(-1);
			}
		rc = pthread_join(tid, NULL);
		if (rc) {
		  printf("ERROR; return code from pthread_join() is %d\n", rc);
		  exit(-1);
			}
}


//----------FUNCIONES RELACIONADAS AL IPCS Y SEÑALES -----------//
//Configurar fork, pipes, y llamada a Octave
void forkOctave(void){
			
		/*
		* Crear las pipas.
		*/
		if (pipe(pfd) < 0) {
		perror("pipe");
		exit(1);
		}

		/*
		* Crear proceso hijo.
		*/
		if ((pid = fork()) < 0) {
		perror("fork");
		exit(1);
		}

		
		//El proceso hijo ejecuta octave.
		if (pid == 0) {
			int junk;
			dup2(pfd[0], 0);
			close(pfd[1]);
			junk = open("/dev/null", O_WRONLY);
			dup2(junk, 1);
			dup2(junk, 2);
			execlp("octave", "octave", "-i",(char *) 0);
			perror("exec");
			exit(-1);
		}
		close(pfd[0]);
		sd = fdopen(pfd[1], "w"); 
}
//Impresion de error de captura de señal
void  err_sys(char * msg) {
  printf("%s \n", msg);
  exit(-1); 
}

//Atexit
void salir(void){
	system("pkill octave-kill");
}
//Imprimir arrays
void imprimearray (float data[]){
	for (i=0;i<cantidad;i++){
		printf("%f\n",data[i]);
	}
}
//Promedio de un arreglo
float promedio(float data[]){
	float prom=0;
	for(i=0;i<cantidad;i++){
		prom=prom+data[i];
	}
	prom=prom/cantidad;
	return prom;
}
//Promedio de diferencias de un arreglo
float promedio2(float data[]){
	float prom=data[0];
	for(i=1;i<cantidad;i++){
		prom=prom+data[i]-data[i-1];
	}
	prom=prom/cantidad;
	return prom;
}