lib/libc/stdlib/rand.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1990, 1993
   3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  14  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  15  *    without specific prior written permission.
  16  *
  17  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  18  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  19  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  20  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  21  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  22  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  23  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  24  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  25  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  26  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  27  * SUCH DAMAGE.
  28  *
  29  * Posix rand_r function added May 1999 by Wes Peters <wes@softweyr.com>.
  30  */
  31
  32 #if defined(LIBC_SCCS) && !defined(lint)
  33 static char sccsid[] = "@(#)rand.c      8.1 (Berkeley) 6/14/93";
  34 #endif /* LIBC_SCCS and not lint */
  35 #include <sys/cdefs.h>
  36 __FBSDID("$FreeBSD$");
  37
  38 #include "namespace.h"
  39 #include <sys/param.h>
  40 #include <sys/sysctl.h>
  41 #include <stdlib.h>
  42 #include "un-namespace.h"
  43
  44 #ifdef TEST
  45 #include <stdio.h>
  46 #endif /* TEST */
  47
  48 static int
  49 do_rand(unsigned long *ctx)
  50 {
  51 /*
  52  * Compute x = (7^5 * x) mod (2^31 - 1)
  53  * without overflowing 31 bits:
  54  *      (2^31 - 1) = 127773 * (7^5) + 2836
  55  * From "Random number generators: good ones are hard to find",
  56  * Park and Miller, Communications of the ACM, vol. 31, no. 10,
  57  * October 1988, p. 1195.
  58  */
  59         long hi, lo, x;
  60
  61         /* Transform to [1, 0x7ffffffe] range. */
  62         x = (*ctx % 0x7ffffffe) + 1;
  63         hi = x / 127773;
  64         lo = x % 127773;
  65         x = 16807 * lo - 2836 * hi;
  66         if (x < 0)
  67                 x += 0x7fffffff;
  68         /* Transform to [0, 0x7ffffffd] range. */
  69         x--;
  70         *ctx = x;
  71         return (x);
  72 }
  73
  74
  75 int
  76 rand_r(unsigned *ctx)
  77 {
  78         u_long val;
  79         int r;
  80
  81         val = *ctx;
  82         r = do_rand(&val);
  83         *ctx = (unsigned)val;
  84         return (r);
  85 }
  86
  87
  88 static u_long next = 1;
  89
  90 int
  91 rand(void)
  92 {
  93         return (do_rand(&next));
  94 }
  95
  96 void
  97 srand(unsigned seed)
  98 {
  99         next = seed;
 100 }
 101
 102
 103 /*
 104  * sranddev:
 105  *
 106  * Many programs choose the seed value in a totally predictable manner.
 107  * This often causes problems.  We seed the generator using pseudo-random
 108  * data from the kernel.
 109  */
 110 void
 111 sranddev(void)
 112 {
 113         int mib[2];
 114         size_t len;
 115
 116         len = sizeof(next);
 117
 118         mib[0] = CTL_KERN;
 119         mib[1] = KERN_ARND;
 120         sysctl(mib, 2, (void *)&next, &len, NULL, 0);
 121 }
 122
 123
 124 #ifdef TEST
 125
 126 main()
 127 {
 128     int i;
 129     unsigned myseed;
 130
 131     printf("seeding rand with 0x19610910: \n");
 132     srand(0x19610910);
 133
 134     printf("generating three pseudo-random numbers:\n");
 135     for (i = 0; i < 3; i++)
 136     {
 137         printf("next random number = %d\n", rand());
 138     }
 139
 140     printf("generating the same sequence with rand_r:\n");
 141     myseed = 0x19610910;
 142     for (i = 0; i < 3; i++)
 143     {
 144         printf("next random number = %d\n", rand_r(&myseed));
 145     }
 146
 147     return 0;
 148 }
 149
 150 #endif /* TEST */
 151