libcfs/libcfs/prng.c

   1 /*
   2  * GPL HEADER START
   3  *
   4  * DO NOT ALTER OR REMOVE COPYRIGHT NOTICES OR THIS FILE HEADER.
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 only,
   8  * as published by the Free Software Foundation.
   9  *
  10  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  11  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13  * General Public License version 2 for more details (a copy is included
  14  * in the LICENSE file that accompanied this code).
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  17  * version 2 along with this program; If not, see
  18  * http://www.gnu.org/licenses/gpl-2.0.html
  19  *
  20  * GPL HEADER END
  21  */
  22 /*
  23  * Copyright (c) 2007, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  24  * Use is subject to license terms.
  25  */
  26 /*
  27  * This file is part of Lustre, http://www.lustre.org/
  28  * Lustre is a trademark of Sun Microsystems, Inc.
  29  *
  30  * libcfs/libcfs/prng.c
  31  *
  32  * concatenation of following two 16-bit multiply with carry generators
  33  * x(n)=a*x(n-1)+carry mod 2^16 and y(n)=b*y(n-1)+carry mod 2^16,
  34  * number and carry packed within the same 32 bit integer.
  35  * algorithm recommended by Marsaglia
  36 */
  37
  38 #include <linux/random.h>
  39 #include <libcfs/libcfs.h>
  40
  41 /*
  42 From: George Marsaglia <geo@stat.fsu.edu>
  43 Newsgroups: sci.math
  44 Subject: Re: A RANDOM NUMBER GENERATOR FOR C
  45 Date: Tue, 30 Sep 1997 05:29:35 -0700
  46
  47  * You may replace the two constants 36969 and 18000 by any
  48  * pair of distinct constants from this list:
  49  * 18000 18030 18273 18513 18879 19074 19098 19164 19215 19584
  50  * 19599 19950 20088 20508 20544 20664 20814 20970 21153 21243
  51  * 21423 21723 21954 22125 22188 22293 22860 22938 22965 22974
  52  * 23109 23124 23163 23208 23508 23520 23553 23658 23865 24114
  53  * 24219 24660 24699 24864 24948 25023 25308 25443 26004 26088
  54  * 26154 26550 26679 26838 27183 27258 27753 27795 27810 27834
  55  * 27960 28320 28380 28689 28710 28794 28854 28959 28980 29013
  56  * 29379 29889 30135 30345 30459 30714 30903 30963 31059 31083
  57  * (or any other 16-bit constants k for which both k*2^16-1
  58  * and k*2^15-1 are prime) */
  59
  60 #define RANDOM_CONST_A 18030
  61 #define RANDOM_CONST_B 29013
  62
  63 static unsigned int seed_x = 521288629;
  64 static unsigned int seed_y = 362436069;
  65
  66 /**
  67  * cfs_rand - creates new seeds
  68  *
  69  * First it creates new seeds from the previous seeds. Then it generates a
  70  * new psuedo random number for use.
  71  *
  72  * Returns a pseudo-random 32-bit integer
  73  */
  74 unsigned int cfs_rand(void)
  75 {
  76         seed_x = RANDOM_CONST_A * (seed_x & 65535) + (seed_x >> 16);
  77         seed_y = RANDOM_CONST_B * (seed_y & 65535) + (seed_y >> 16);
  78
  79         return ((seed_x << 16) + (seed_y & 65535));
  80 }
  81 EXPORT_SYMBOL(cfs_rand);
  82
  83 /**
  84  * cfs_srand - sets the inital seed
  85  * @seed1 : (seed_x) should have the most entropy in the low bits of the word
  86  * @seed2 : (seed_y) should have the most entropy in the high bits of the word
  87  *
  88  * Replaces the original seeds with new values. Used to generate a new pseudo
  89  * random numbers.
  90  */
  91 void cfs_srand(unsigned int seed1, unsigned int seed2)
  92 {
  93         if (seed1)
  94                 seed_x = seed1; /* use default seeds if parameter is 0 */
  95         if (seed2)
  96                 seed_y = seed2;
  97 }
  98 EXPORT_SYMBOL(cfs_srand);
  99
 100 /**
 101  * cfs_get_random_bytes - generate a bunch of random numbers
 102  * @buf : buffer to fill with random numbers
 103  * @size: size of passed in buffer
 104  *
 105  * Fills a buffer with random bytes
 106  */
 107 void cfs_get_random_bytes(void *buf, int size)
 108 {
 109         int *p = buf;
 110         int rem, tmp;
 111
 112         LASSERT(size >= 0);
 113
 114         rem = min((int)((unsigned long)buf & (sizeof(int) - 1)), size);
 115         if (rem) {
 116                 get_random_bytes(&tmp, sizeof(tmp));
 117                 tmp ^= cfs_rand();
 118                 memcpy(buf, &tmp, rem);
 119                 p = buf + rem;
 120                 size -= rem;
 121         }
 122
 123         while (size >= sizeof(int)) {
 124                 get_random_bytes(&tmp, sizeof(tmp));
 125                 *p = cfs_rand() ^ tmp;
 126                 size -= sizeof(int);
 127                 p++;
 128         }
 129         buf = p;
 130         if (size) {
 131                 get_random_bytes(&tmp, sizeof(tmp));
 132                 tmp ^= cfs_rand();
 133                 memcpy(buf, &tmp, size);
 134         }
 135 }
 136 EXPORT_SYMBOL(cfs_get_random_bytes);