Question

我需要一个伪随机数生成器算法用于课程中分配的汇编程序，我更喜欢一个简单的算法。但是，我不能使用外部库。

什么是用于汇编的好的，简单的伪随机数生成器算法？

Answer 1

简单的一个就是选择两个大的相对素数a和b，然后将你的随机数乘以a并加上b。使用模运算符将低位保留为随机数，并保留下一次迭代的完整值。

此算法称为linear congruential generator。

Answer 2

The Art of Computer Programming的第2卷有很多关于伪随机数生成的信息。算法在汇编程序中演示，因此您可以自己查看汇编程序中最简单的算法。

如果你可以链接到外部库或目标文件，那将是你最好的选择。然后，您可以链接到，例如Mersenne Twister。

请注意，大多数伪随机数生成器不对加密是安全的，因此如果您需要生成安全随机数，则需要超越基本算法（并且可能应该使用特定于操作系统的加密API ）。

Answer 3

简单的测试代码，不要与Crypto一起使用

来自测试计算机软件，页面138

如果是32位数学，则不需要操作MOD 2^32

RNG = (69069*RNG + 69069) MOD 2^32

Answer 4

好吧 - 由于我没有看到对旧的线性反馈移位寄存器的引用，我发布了一些基于SSE内在的C代码。只是为了完成。几个月前我写了那篇文章来再次提高我的SSE技能。

#include <emmintrin.h>

static __m128i LFSR;

void InitRandom (int Seed)
{
  LFSR = _mm_cvtsi32_si128 (Seed);
}

int GetRandom (int NumBits)
{
  __m128i seed = LFSR;
  __m128i one  = _mm_cvtsi32_si128(1);
  __m128i mask; 
  int i;

  for (i=0; i<NumBits; i++)
  {

    // generate xor of adjecting bits
    __m128i temp = _mm_xor_si128(seed, _mm_srli_epi64(seed,1));

    // generate xor of feedback bits 5,6 and 62,61
    __m128i NewBit = _mm_xor_si128( _mm_srli_epi64(temp,5),
                                    _mm_srli_epi64(temp,61));

    // Mask out single bit: 
    NewBit = _mm_and_si128 (NewBit, one);

    // Shift & insert new result bit:
    seed = _mm_or_si128 (NewBit, _mm_add_epi64 (seed,seed));
  }

  // Write back seed...
  LFSR = seed;

  // generate mask of NumBit ones.
  mask = _mm_srli_epi64 (_mm_cmpeq_epi8(seed, seed), 64-NumBits);

  // return random number:
  return _mm_cvtsi128_si32 (_mm_and_si128(seed,mask));
}

将此代码翻译成汇编程序是微不足道的。只需用真正的SSE指令替换内在函数，并在其周围添加一个循环。

Btw - 此代码生成的序列在4.61169E + 18个数字后重复。这比通过素数方法和32位算术获得的要多得多。如果展开它也会更快。

Answer 5

@jjrv
你所描述的实际上是一个线性的同构发生器。最随机的位是最高位。要从0..N-1获得一个数字，你可以将整个值乘以N（32位乘以32位给出64位）并使用高32位。

你不应该只使用 a 的任何数字（从一个完整值到下一个完整值的乘数），Knuth推荐的数字（表1第3.3.4节TAOCP第2卷，1981年）是1812433253 ，1566083941,69069和1664525。

你可以选择 b 的任何奇数。（补充）。

Answer 6

为什么不使用外部库？那个轮子已经发明了几百次，为什么要再次发明呢？

如果您需要自己实施RNG，您是否需要按需生成数字 - 即您是否正在实施rand（）函数 - 或者您是否需要生成随机数的流 - 例如进行内存测试？

你需要一个加密的RNG吗？它重复前需要多长时间？你是否必须绝对，积极地保证所有位的均匀分布？

这是几年前我用过的简单黑客。我在嵌入式工作，我需要在上电时测试RAM，我想要非常小，快速的代码和很少的状态，我这样做了：

从种子的任意4字节常量开始。
计算这4个字节的32位CRC。这将为您提供接下来的4个字节
将这4个字节反馈到CRC32算法中，就像它们已被追加一样。这8个字节的CRC32是下一个值。
只要你想重复。

这需要很少的代码（尽管你需要一个crc32函数的表）并且状态很少，但是psuedorandom输出流在重复之前有很长的循环时间。此外，它不需要处理器上的SSE。假设你有方便的CRC32功能，实现起来很简单。

Answer 7

使用masm615编译：

delay_function macro
    mov cx,0ffffh
.repeat
    push cx
    mov cx,0f00h
    .repeat
        dec  cx
        .until cx==0
    pop cx
    dec cx
    .until cx==0
endm

random_num macro
   mov  cx,64    ;assum we want to get 64 random numbers
   mov  si,0

get_num:    
   push cx
   delay_function    ;since cpu clock is fast,so we use delay_function
   mov  ah,2ch  
   int  21h
   mov  ax,dx     ;get clock 1/100 sec
   div  num       ;assume we want to get a number from 0~num-1
   mov  arry[si],ah   ;save to array you set
   inc  si
   pop  cx
   loop get_num   ;here we finish the get_random number

Answer 8

你也可以在单独的位之间模拟具有XOR和元素的移位寄存器，这将给出伪随机数字序列。

Answer 9

线性同余（X = AX + C mod M）PRNG可能是一个很好的分配给汇编程序课程，因为你的学生必须处理2 ^ 31的中间AX结果的进位并计算模数。如果你是学生，他们可以直接用汇编语言实现，也可能是讲师的想法。

汇编语言中的伪随机生成器

9 个答案: