Question

我想在xv6中实现伪随机数生成器。我正在尝试实现Linear congruential generator算法，但我没有得到如何播种它。这是我的代码。我知道这段代码不起作用，因为X并没有全局变化。我不知道如何做到这一点。

static int X = 1;
int random_g(int M)
{
   int a = 1103515245, c = 12345;
   X = (a * X + c) % M; 
   return X;
}

Answer 1

代码不正确

使用unsigned long，不要在X上使用%。

static unsigned long X = 1;

int random_g(int M) {
  unsigned long a = 1103515245, c = 12345;
  X = a * X + c; 
  return ((unsigned int)(next / 65536) % 32768) % M + 1;
}

删除典型M偏见所需的其他代码。很多SO都发布了。

1）参考：Why 1103515245 is used in rand?和http://wiki.osdev.org/Random_Number_Generator

Answer 2

我不知道对您有多大帮助，但如果您有Intel Ivy Bridge或更高版本的处理器，您可以尝试使用RDRAND指令。这些方面的东西：

static int X;

int 
random_g (int M)
{
    asm volatile("byte $0x48; byte $0x0F; byte $0xC7; byte $0xF0"); // RDRAND AX
    asm volatile("mov %%ax, %0": "=r"(X));                           // X = rdrand_val
    int a = 1103515245, c = 12345;
    X = (a * X + c) % M;    
    return X;
}

我还没有测试过上面的代码，因为我现在无法构建xv6，但是它应该给你一个如何工作的提示;利用处理器的rng。

Answer 3

在以下代码中，random_g是一个自播种随机数生成器，可返回1和M之间的值。 main函数测试M为8的特定情况的函数。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdint.h>
#include <stdbool.h>
#include <time.h>

int random_g( int M )
{
    static uint32_t X = 1;
    static bool ready = false;

    if ( !ready )
    {
        X = (uint32_t)time(NULL);
        ready = true;
    }

    static const uint32_t a = 1103515245;
    static const uint32_t c = 12345;

    X = (a * X + c);

    uint64_t temp = (uint64_t)X * (uint64_t)M;
    temp >>= 32;
    temp++;

    return (int)temp;
}

int main(void)
{
    int i, r;
    int M = 8;

    int *histogram = calloc( M+1, sizeof(int) );

    for ( i = 0; i < 1000000; i++ )
    {
        r = random_g( M );

        if ( i < 10 )
            printf( "%d\n", r );

        if ( r < 1 || r > M )
        {
            printf( "bad number: %d\n", r );
            break;
        }

        histogram[r]++;
    }

    printf( "\n" );
    for ( i = 1; i <= M; i++ )
        printf( "%d %6d\n", i, histogram[i] );

    free( histogram );
}

基于LCG的伪随机数发生器

3 个答案: