"""Практика к уроку про TIME_WAIT: три ответа и один потолок.

ЗАЧЕМ ОТДЕЛЬНЫЙ ФАЙЛ. Задачи урока проверяются сборкой
(scripts/validate-practice.mjs): показанный читателю код обязан построчно быть
в скрипте, верный вариант — дословно встречаться в записи прогона, а
заявленное число — печататься самой программой.

ЧТО ЗДЕСЬ ПРОВЕРЯЕТСЯ. Два места, где ошибаются чаще всего. Первое: на чьей
стороне оказывается `TIME_WAIT` и чем кончается попытка открыть больше
соединений, чем есть номеров портов. Второе: сколько новых соединений в секунду
к одному адресу выдерживает клиент — не «примерно много», а число, посчитанное
из двух измеренных величин.

Сервер и вспомогательные функции берутся из `ports.py`, чтобы задача и разбор
урока стояли на одном и том же коде.

ЗАПУСК: sudo python3 bench/timewait/practice.py
Вывод: runs/practice.txt

Прогон идёт около минуты: часть 2 дожидается, пока состояние исчезнет само.
"""

import errno
import os
import subprocess
import sys
import time

sys.path.insert(0, os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))

from ports import (  # noqa: E402
    PORT_RANGE,
    Echo,
    exchange,
    in_time_wait,
    time_wait_sides,
)

SMALL_RANGE = "50100 50119"  # двадцать номеров


def who_holds(closes_first: bool) -> tuple[int, int]:
    """Двадцать обменов подряд: на чьей стороне остаётся TIME_WAIT."""
    echo = Echo(closes_first)
    for _ in range(20):
        exchange(echo.port, wait_for_close=closes_first)
    time.sleep(0.4)
    sides = time_wait_sides(echo.port)
    echo.close()
    return sides


def until_ports_run_out() -> tuple[int, str]:
    """Сколько соединений уместится в двадцать номеров портов."""
    with open(PORT_RANGE) as handle:
        original = handle.read().strip()
    echo = Echo(closes_first=False)
    made = 0
    stopped = "nothing"
    try:
        with open(PORT_RANGE, "w") as handle:
            handle.write(SMALL_RANGE + "\n")
        for _ in range(200):
            try:
                exchange(echo.port, wait_for_close=False)
                made += 1
            except OSError as exc:
                stopped = errno.errorcode.get(exc.errno, str(exc.errno))
                break
    finally:
        with open(PORT_RANGE, "w") as handle:
            handle.write(original + "\n")
        echo.close()
    return made, stopped


def time_wait_seconds() -> float:
    """Сколько живёт одно состояние TIME_WAIT — по часам, а не по документации."""
    echo = Echo(closes_first=False)
    local = exchange(echo.port, wait_for_close=False)
    started = time.perf_counter()
    elapsed = -1.0
    while time.perf_counter() - started < 150:
        time.sleep(0.5)
        if not in_time_wait(local):
            elapsed = time.perf_counter() - started
            break
    echo.close()
    return elapsed


def main() -> None:
    print(f"Python {sys.version.split()[0]} · Linux {os.uname().release} · loopback")
    print()

    # --- Часть 1: три ответа о поведении --------------------------------
    server_side, client_side = who_holds(closes_first=False)
    made, stopped = until_ports_run_out()
    print(server_side)
    print(client_side)
    print(stopped)

    # --- Часть 2: потолок новых соединений в секунду ---------------------
    #
    # ПОЧЕМУ ЭТО ДЕЛЕНИЕ ПЕЧАТАЕТ ПРОГРАММА. Обе величины измерены здесь же:
    # диапазон прочитан из /proc, длительность снята по часам. Разделить их в
    # уме на стороне редакции — ровно тот шаг, где вкрадывается ошибка,
    # которую потом нечем поймать.
    seconds = time_wait_seconds()
    with open(PORT_RANGE) as handle:
        low, high = (int(x) for x in handle.read().split())
    span = high - low + 1
    print()
    print(f"connections made with 20 port numbers  {made}")
    print(f"port numbers in ip_local_port_range    {span}")
    print(f"seconds one port stays in TIME_WAIT    {seconds:.1f}")
    print(f"new connections per second, ceiling    {span / seconds:.1f}")


if __name__ == "__main__":
    main()