random(3) implementation
[musl-tables] / prng / random.c
diff --git a/prng/random.c b/prng/random.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..d1c9685
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,99 @@
+#include <stdlib.h>
+
+/*
+32bit unsigned is asssumed
+
+original bsd lagged fibonacci generator params:
+       32byte: 7,3
+       64byte: 15,1
+       128byte: 31,3 (default)
+       256byte: 63,1
+only the default 128byte version is implemented here
+in case of a smaller state buffer an lcg is used
+lcg params and initializer are different from the bsd code
+
+implementing other variants is easy with the current code
+only the n,i,j should be set up apropriately in initstate and srandom
+
+but a quick google codesearch shows that noone uses this api so why bother
+http://www.google.com/codesearch#search/&q=initstate\+*\%28+case:yes
+
+there are better large period generators eg. well512
+this one fails on some dieharder tests
+(by comparison the top 32bit of a 64bit lcg passes all tests
+so it might make sense to just forget about the larger period
+and use a 64bit lcg here)
+*/
+
+static unsigned init[] = {
+0x00000000,0x00000001,0x3c88596c,0x5e8885db,
+0x8116017e,0xb4733ac5,0x0cf06d60,0x5e98c13f,
+0xc656dd92,0x8e625fc9,0x0438e694,0xa3a5a0e3,
+0x401d90e6,0x6c20f30d,0x97377908,0xd64148c7,
+0x3c2def7a,0xfb18b891,0xdc6318bc,0x53ae1ceb,
+0xaebf0d4e,0x880db455,0x3747f9b0,0x1ac2c14f,
+0x120f3e62,0x51a22a59,0x213b8fe4,0xb50e19f3,
+0x953816b6,0x611a9e9d,0x43508f58,0xc03b4ad7};
+
+static int n = 31;
+static int i = 3;
+static int j = 0;
+static unsigned *x = init+1;
+
+static unsigned lcg(unsigned x) {
+       return 1664525*x + 1013904223;
+}
+
+static void *savestate() {
+       x[-1] = ((unsigned)n<<16)|(i<<8)|j;
+       return x-1;
+}
+
+static void loadstate(unsigned *state) {
+       x = state+1;
+       n = x[-1]>>16;
+       i = (x[-1]>>8)&0xff;
+       j = x[-1]&0xff;
+}
+
+void srandom(unsigned seed) {
+       int k;
+
+       i = 3;
+       j = 0;
+       x[0] = seed;
+       for (k = 1; k < n; k++)
+               x[k] = lcg(x[k-1]);
+}
+
+char *initstate(unsigned seed, char *state, size_t size) {
+       void *old = savestate();
+       if (size < 8)
+               return 0;
+       x = (unsigned*)state + 1;
+       n = size < 128 ? 0 : 31;
+       srandom(seed);
+       return old;
+}
+
+char *setstate(char *state) {
+       void *old = savestate();
+       loadstate((unsigned*)state);
+       return old;
+}
+
+long random(void) {
+       unsigned k;
+
+       if (n == 0) {
+               x[0] = lcg(x[0]);
+               return x[0]>>1;
+       }
+       x[i] += x[j];
+       k = x[i]>>1;
+       if (++i == n)
+               i = 0;
+       if (++j == n)
+               j = 0;
+       return k;
+}