lib/random.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
   2 /*
   3  * random.c -- pseudo random number generator
   4  * Copyright (C) 1994  Chris Wallace (csw@bruce.cs.monash.edu.au)
   5  */
   6
   7 #include <sys/types.h>
   8
   9 /*
  10  * modified by dxm@sgi.com so that this file acts as a drop in replacement
  11  * for srandom and random.
  12  */
  13
  14 /*
  15  *      A random number generator called as a function by
  16  *      random (iseed)  or      irandm (iseed)
  17  *      The parameter should be a pointer to a 2-element int32_t vector.
  18  *      The first function returns a double uniform in 0 .. 1.
  19  *      The second returns a int32_t integer uniform in 0 .. 2**31-1
  20  *      Both update iseed[] in exactly the same way.
  21  *      iseed[] must be a 2-element integer vector.
  22  *      The initial value of the second element may be anything.
  23  *
  24  *      The period of the random sequence is 2**32 * (2**32-1)
  25  *      The table mt[0:127] is defined by mt[i] = 69069 ** (128-i)
  26  */
  27
  28 #define MASK ((int32_t) 593970775)
  29 /*      or in hex, 23674657     */
  30
  31 #define SCALE ((double) 1.0 / (1024.0 * 1024.0 * 1024.0 * 2.0))
  32 /*      i.e. 2 to power -31     */
  33
  34 static int32_t mt [128] =   {
  35       902906369,
  36      2030498053,
  37      -473499623,
  38      1640834941,
  39       723406961,
  40      1993558325,
  41      -257162999,
  42     -1627724755,
  43       913952737,
  44       278845029,
  45      1327502073,
  46     -1261253155,
  47       981676113,
  48     -1785280363,
  49      1700077033,
  50       366908557,
  51     -1514479167,
  52      -682799163,
  53       141955545,
  54      -830150595,
  55       317871153,
  56      1542036469,
  57      -946413879,
  58     -1950779155,
  59       985397153,
  60       626515237,
  61       530871481,
  62       783087261,
  63     -1512358895,
  64      1031357269,
  65     -2007710807,
  66     -1652747955,
  67     -1867214463,
  68       928251525,
  69      1243003801,
  70     -2132510467,
  71      1874683889,
  72      -717013323,
  73       218254473,
  74     -1628774995,
  75     -2064896159,
  76        69678053,
  77       281568889,
  78     -2104168611,
  79      -165128239,
  80      1536495125,
  81       -39650967,
  82       546594317,
  83      -725987007,
  84      1392966981,
  85      1044706649,
  86       687331773,
  87     -2051306575,
  88      1544302965,
  89      -758494647,
  90     -1243934099,
  91       -75073759,
  92       293132965,
  93     -1935153095,
  94       118929437,
  95       807830417,
  96     -1416222507,
  97     -1550074071,
  98       -84903219,
  99      1355292929,
 100      -380482555,
 101     -1818444007,
 102      -204797315,
 103       170442609,
 104     -1636797387,
 105       868931593,
 106      -623503571,
 107      1711722209,
 108       381210981,
 109      -161547783,
 110      -272740131,
 111     -1450066095,
 112      2116588437,
 113      1100682473,
 114       358442893,
 115     -1529216831,
 116      2116152005,
 117      -776333095,
 118      1265240893,
 119      -482278607,
 120      1067190005,
 121       333444553,
 122        86502381,
 123       753481377,
 124        39000101,
 125      1779014585,
 126       219658653,
 127      -920253679,
 128      2029538901,
 129      1207761577,
 130     -1515772851,
 131      -236195711,
 132       442620293,
 133       423166617,
 134     -1763648515,
 135      -398436623,
 136     -1749358155,
 137      -538598519,
 138      -652439379,
 139       430550625,
 140     -1481396507,
 141      2093206905,
 142     -1934691747,
 143      -962631983,
 144      1454463253,
 145     -1877118871,
 146      -291917555,
 147     -1711673279,
 148       201201733,
 149      -474645415,
 150       -96764739,
 151     -1587365199,
 152      1945705589,
 153      1303896393,
 154      1744831853,
 155       381957665,
 156      2135332261,
 157       -55996615,
 158     -1190135011,
 159      1790562961,
 160     -1493191723,
 161       475559465,
 162           69069
 163                 };
 164
 165 double
 166 _random (int32_t is [2])
 167 {
 168         int32_t it, leh, nit;
 169
 170         it = is [0];
 171         leh = is [1];
 172         if (it <= 0)
 173                 it = (it + it) ^ MASK;
 174         else
 175                 it = it + it;
 176         nit = it - 1;
 177 /*      to ensure all-ones pattern omitted    */
 178         leh = leh * mt[nit & 127] + nit;
 179         is [0] = it;    is [1] = leh;
 180         if (leh < 0) leh = ~leh;
 181         return (SCALE * ((int32_t) (leh | 1)));
 182 }
 183
 184
 185
 186 int32_t
 187 _irandm (int32_t is [2])
 188 {
 189         int32_t it, leh, nit;
 190
 191         it = is [0];
 192         leh = is [1];
 193         if (it <= 0)
 194                 it = (it + it) ^ MASK;
 195         else
 196                 it = it + it;
 197         nit = it - 1;
 198 /*      to ensure all-ones pattern omitted    */
 199         leh = leh * mt[nit & 127] + nit;
 200         is [0] = it;    is [1] = leh;
 201         if (leh < 0) leh = ~leh;
 202         return (leh);
 203 }
 204
 205 /*
 206  * make this a drop in replacement for random and srandom
 207  *
 208  * XXX not thread safe I guess.
 209  */
 210
 211 static int32_t saved_seed[2];
 212
 213 long random(void)
 214 {
 215     return _irandm(saved_seed);
 216 }
 217
 218 void srandom(unsigned seed)
 219 {
 220     saved_seed[0]=seed;
 221     saved_seed[1]=0;
 222     _irandm(saved_seed);
 223 }
 224