#include <stdio.h>
#include "pico/stdlib.h"
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
#include "pico/multicore.h" // Required for interacting with the second core / Обязательно для работы со вторым ядром
#include "hardware/sync.h"  // For safe data increment between cores / Для безопасного инкремента данных между ядрами

/**
 * @brief Global counter incremented by Core 1 via hardware timer.
 * volatile ensures the compiler doesn't cache the value in registers.
 * @brief Глобальный счетчик, который увеличивается Ядром 1 через аппаратный таймер.
 * volatile гарантирует, что компилятор не будет кэшировать значение в регистрах.
 */
volatile uint32_t core1_counter = 0;

/**
 * @brief Pointer to an individual interrupt pool for Core 1
 * @brief Указатель на индивидуальный пул прерываний для Ядра 1
 */
alarm_pool_t *core1_alarm_pool = nullptr;

/**
 * @brief Maximum number of simultaneous timers in Core 1 pool
 * @brief Максимальное количество одновременных таймеров в пуле Ядра 1
 */
const uint CORE1_MAX_TIMERS = 4; 

/**
 * @brief Structure for storing Core 1 hardware timer information
 * @brief Структура для хранения информации об аппаратном таймере Ядра 1
 */
struct repeating_timer timer_core1;

/**
 * @brief Pin of the built-in LED on Raspberry Pi Pico 2
 * @brief Пин встроенного светодиода на Raspberry Pi Pico 2
 */
const uint LED_PIN = 25; 

// ======================================================================================
// User-defined class for LED control
// Пользовательский класс для управления светодиодом
// ======================================================================================
class Pico2LED {
private:
    uint m_pin; // GPIO pin number / Номер GPIO пина
public:
    /**
     * @brief Constructor initializes the GPIO pin
     * @brief Конструктор инициализирует GPIO пин
     * @param pin The GPIO pin to use / Используемый GPIO пин
     */
    Pico2LED(uint pin) : m_pin(pin) {
        gpio_init(m_pin);
        gpio_set_dir(m_pin, GPIO_OUT);
    }

    /**
     * @brief Turns the LED on
     * @brief Включает светодиод
     */
    void turnOn() {
        gpio_put(m_pin, 1);
    }

    /**
     * @brief Turns the LED off
     * @brief Выключает светодиод
     */
    void turnOff() {
        gpio_put(m_pin, 0);
    }
};

/**
 * @brief Функция обратного вызова для аппаратного таймера Ядра 1
 * Вызывается автоматически каждые 1000 мс прерыванием таймера НА ЯДРЕ 1.
 */
bool core1_timer_callback(struct repeating_timer *t) {
    // Безопасно увеличиваем счетчик в многоядерной среде
    core1_counter++; 
    return true; // Возвращаем true, чтобы таймер продолжил циклически работать
}

/**
 * @brief Главная функция, выполняемая Ядром 1
 */
void core1_entry() {
    // 1. Создаем выделенный пул аппаратных прерываний (таймеров) специально для Ядра 1.
    // Функция привязывает этот пул к аппаратному аппаратному контроллеру прерываний Core 1.
    core1_alarm_pool = alarm_pool_create_with_unused_hardware_alarm(CORE1_MAX_TIMERS);

    if (core1_alarm_pool != nullptr) {
        // 2. Добавляем циклический таймер именно в НАШ созданный пул Ядра 1.
        // Теперь прерывание гарантированно будет обрабатываться только на Core 1.
        alarm_pool_add_repeating_timer_ms(
            core1_alarm_pool,    // Наш кастомный пул
            1000,                // Период (1000 мс)
            core1_timer_callback,// Функция обратного вызова
            NULL,                // Пользовательские параметры
            &timer_core1         // Структура таймера
        );
    } else {
        // Ошибка создания пула (например, если закончились аппаратные таймеры)
        printf("Ошибка: Не удалось создать alarm pool на Ядре 1!\n");
    }

    // Вечный цикл (пул) Ядра 1
    while (true) {
        __wfi(); // Спим до тех пор, пока не сработает прерывание таймера на Core 1
    }
}

// ======================================================================================
// STANDARD FREERTOS TASKS (Simple functions)
// ОБЫЧНЫЕ ЗАДАЧИ FREERTOS (Простые функции)
// ======================================================================================

/**
 * @brief Task 1: Blinks the LED using the Pico2LED class locally
 * @brief Задача 1: Мигает светодиодом, используя класс Pico2LED локально
 * @param pvParameters Task parameters (unused) / Параметры задачи (не используются)
 */
void led_blink_task(void *pvParameters) {
    // Create an object of the class directly inside the task
    // Создаем объект класса прямо внутри задачи
    Pico2LED my_led(25); // 25 - built-in LED on Pico 2 / 25 - встроенный LED на Pico 2

    while (true) {
        my_led.turnOn();
        vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(200)); // Delay for 200ms / Задержка 200мс
        my_led.turnOff();
        vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(200)); // Delay for 200ms / Задержка 200мс
    }
}

/**
 * @brief Task 2: Prints a counter to the USB console
 * @brief Задача 2: Выводит счетчик в USB консоль
 * @param pvParameters Task parameters (unused) / Параметры задачи (не используются)
 */
void usb_print_task(void *pvParameters) {
    int core0_counter = 0;
    while (true) {
        // Выводим в консоль счетчик FreeRTOS (Core 0) и аппаратный счетчик из Core 1
        printf("Core 0 (FreeRTOS) tics: %d | Core 1 (Timer bare-metal) counter: %lu\n", 
               core0_counter++, core1_counter);
               
        vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(1000));
    }
}

// ======================================================================================
// MAIN FUNCTION
// Главная функция
// ======================================================================================
int main() {
    // Initialize all standard I/O (USB/UART)
    // Инициализация всех стандартных средств ввода-вывода (USB/UART)
    stdio_init_all();

    // Launch Core 1 BEFORE starting the FreeRTOS scheduler.
    // Pass the core1_entry function as the entry point.
    // Запускаем Ядро 1 ДО старта планировщика FreeRTOS.
    // Передаем ему функцию входа core1_entry.
    multicore_launch_core1(core1_entry);

    /**
     * Create standard tasks by passing function pointers
     * Создаем обычные задачи, передавая указатели на функции
     * 
     * xTaskCreate parameters:
     * 1. Task function / Функция задачи
     * 2. Task name / Имя задачи
     * 3. Stack size / Размер стека
     * 4. Parameters / Параметры
     * 5. Priority / Приоритет
     * 6. Task handle / Хэндл задачи
     */
    xTaskCreate(led_blink_task, "LED_Task", 256, NULL, 1, NULL);
    xTaskCreate(usb_print_task, "Print_Task", 256, NULL, 1, NULL);

    // Start the FreeRTOS scheduler
    // Запуск планировщика FreeRTOS
    vTaskStartScheduler();

    // Should never reach here
    // Сюда выполнение не должно дойти
    while (true) {}
}