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 <sys/types.h>
  42 #include <stdlib.h>
  43 #include "un-namespace.h"
  44
  45 #ifdef TEST
  46 #include <stdio.h>
  47 #endif /* TEST */
  48
  49 static int
  50 do_rand(unsigned long *ctx)
  51 {
  52 /*
  53  * Compute x = (7^5 * x) mod (2^31 - 1)
  54  * without overflowing 31 bits:
  55  *      (2^31 - 1) = 127773 * (7^5) + 2836
  56  * From "Random number generators: good ones are hard to find",
  57  * Park and Miller, Communications of the ACM, vol. 31, no. 10,
  58  * October 1988, p. 1195.
  59  */
  60         long hi, lo, x;
  61
  62         /* Transform to [1, 0x7ffffffe] range. */
  63         x = (*ctx % 0x7ffffffe) + 1;
  64         hi = x / 127773;
  65         lo = x % 127773;
  66         x = 16807 * lo - 2836 * hi;
  67         if (x < 0)
  68                 x += 0x7fffffff;
  69         /* Transform to [0, 0x7ffffffd] range. */
  70         x--;
  71         *ctx = x;
  72         return (x);
  73 }
  74
  75
  76 int
  77 rand_r(unsigned *ctx)
  78 {
  79         u_long val;
  80         int r;
  81
  82         val = *ctx;
  83         r = do_rand(&val);
  84         *ctx = (unsigned)val;
  85         return (r);
  86 }
  87
  88
  89 static u_long next = 1;
  90
  91 int
  92 rand(void)
  93 {
  94         return (do_rand(&next));
  95 }
  96
  97 void
  98 srand(unsigned seed)
  99 {
 100         next = seed;
 101 }
 102
 103
 104 /*
 105  * sranddev:
 106  *
 107  * Many programs choose the seed value in a totally predictable manner.
 108  * This often causes problems.  We seed the generator using pseudo-random
 109  * data from the kernel.
 110  */
 111 void
 112 sranddev(void)
 113 {
 114         int mib[2];
 115         size_t len;
 116
 117         len = sizeof(next);
 118
 119         mib[0] = CTL_KERN;
 120         mib[1] = KERN_ARND;
 121         sysctl(mib, 2, (void *)&next, &len, NULL, 0);
 122 }
 123
 124
 125 #ifdef TEST
 126
 127 main()
 128 {
 129     int i;
 130     unsigned myseed;
 131
 132     printf("seeding rand with 0x19610910: \n");
 133     srand(0x19610910);
 134
 135     printf("generating three pseudo-random numbers:\n");
 136     for (i = 0; i < 3; i++)
 137     {
 138         printf("next random number = %d\n", rand());
 139     }
 140
 141     printf("generating the same sequence with rand_r:\n");
 142     myseed = 0x19610910;
 143     for (i = 0; i < 3; i++)
 144     {
 145         printf("next random number = %d\n", rand_r(&myseed));
 146     }
 147
 148     return 0;
 149 }
 150
 151 #endif /* TEST */
 152