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.sun.com/software/products/lustre/docs/GPLv2.pdf
  19  *
  20  * Please contact Sun Microsystems, Inc., 4150 Network Circle, Santa Clara,
  21  * CA 95054 USA or visit www.sun.com if you need additional information or
  22  * have any questions.
  23  *
  24  * GPL HEADER END
  25  */
  26 /*
  27  * Copyright (c) 2007, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  28  * Use is subject to license terms.
  29  */
  30 /*
  31  * This file is part of Lustre, http://www.lustre.org/
  32  * Lustre is a trademark of Sun Microsystems, Inc.
  33  *
  34  * libcfs/libcfs/prng.c
  35  *
  36  * concatenation of following two 16-bit multiply with carry generators
  37  * x(n)=a*x(n-1)+carry mod 2^16 and y(n)=b*y(n-1)+carry mod 2^16,
  38  * number and carry packed within the same 32 bit integer.
  39  * algorithm recommended by Marsaglia
  40 */
  41
  42 #include <linux/random.h>
  43 #include <libcfs/libcfs.h>
  44
  45 /*
  46 From: George Marsaglia <geo@stat.fsu.edu>
  47 Newsgroups: sci.math
  48 Subject: Re: A RANDOM NUMBER GENERATOR FOR C
  49 Date: Tue, 30 Sep 1997 05:29:35 -0700
  50
  51  * You may replace the two constants 36969 and 18000 by any
  52  * pair of distinct constants from this list:
  53  * 18000 18030 18273 18513 18879 19074 19098 19164 19215 19584
  54  * 19599 19950 20088 20508 20544 20664 20814 20970 21153 21243
  55  * 21423 21723 21954 22125 22188 22293 22860 22938 22965 22974
  56  * 23109 23124 23163 23208 23508 23520 23553 23658 23865 24114
  57  * 24219 24660 24699 24864 24948 25023 25308 25443 26004 26088
  58  * 26154 26550 26679 26838 27183 27258 27753 27795 27810 27834
  59  * 27960 28320 28380 28689 28710 28794 28854 28959 28980 29013
  60  * 29379 29889 30135 30345 30459 30714 30903 30963 31059 31083
  61  * (or any other 16-bit constants k for which both k*2^16-1
  62  * and k*2^15-1 are prime) */
  63
  64 #define RANDOM_CONST_A 18030
  65 #define RANDOM_CONST_B 29013
  66
  67 static unsigned int seed_x = 521288629;
  68 static unsigned int seed_y = 362436069;
  69
  70 /**
  71  * cfs_rand - creates new seeds
  72  *
  73  * First it creates new seeds from the previous seeds. Then it generates a
  74  * new psuedo random number for use.
  75  *
  76  * Returns a pseudo-random 32-bit integer
  77  */
  78 unsigned int cfs_rand(void)
  79 {
  80         seed_x = RANDOM_CONST_A * (seed_x & 65535) + (seed_x >> 16);
  81         seed_y = RANDOM_CONST_B * (seed_y & 65535) + (seed_y >> 16);
  82
  83         return ((seed_x << 16) + (seed_y & 65535));
  84 }
  85 EXPORT_SYMBOL(cfs_rand);
  86
  87 /**
  88  * cfs_srand - sets the inital seed
  89  * @seed1 : (seed_x) should have the most entropy in the low bits of the word
  90  * @seed2 : (seed_y) should have the most entropy in the high bits of the word
  91  *
  92  * Replaces the original seeds with new values. Used to generate a new pseudo
  93  * random numbers.
  94  */
  95 void cfs_srand(unsigned int seed1, unsigned int seed2)
  96 {
  97         if (seed1)
  98                 seed_x = seed1; /* use default seeds if parameter is 0 */
  99         if (seed2)
 100                 seed_y = seed2;
 101 }
 102 EXPORT_SYMBOL(cfs_srand);
 103
 104 /**
 105  * cfs_get_random_bytes - generate a bunch of random numbers
 106  * @buf : buffer to fill with random numbers
 107  * @size: size of passed in buffer
 108  *
 109  * Fills a buffer with random bytes
 110  */
 111 void cfs_get_random_bytes(void *buf, int size)
 112 {
 113         int *p = buf;
 114         int rem, tmp;
 115
 116         LASSERT(size >= 0);
 117
 118         rem = min((int)((unsigned long)buf & (sizeof(int) - 1)), size);
 119         if (rem) {
 120                 get_random_bytes(&tmp, sizeof(tmp));
 121                 tmp ^= cfs_rand();
 122                 memcpy(buf, &tmp, rem);
 123                 p = buf + rem;
 124                 size -= rem;
 125         }
 126
 127         while (size >= sizeof(int)) {
 128                 get_random_bytes(&tmp, sizeof(tmp));
 129                 *p = cfs_rand() ^ tmp;
 130                 size -= sizeof(int);
 131                 p++;
 132         }
 133         buf = p;
 134         if (size) {
 135                 get_random_bytes(&tmp, sizeof(tmp));
 136                 tmp ^= cfs_rand();
 137                 memcpy(buf, &tmp, size);
 138         }
 139 }
 140 EXPORT_SYMBOL(cfs_get_random_bytes);