tests/random.c

   1 /* xf86drmRandom.c -- "Minimal Standard" PRNG Implementation
   2  * Created: Mon Apr 19 08:28:13 1999 by faith@precisioninsight.com
   3  *
   4  * Copyright 1999 Precision Insight, Inc., Cedar Park, Texas.
   5  * All Rights Reserved.
   6  *
   7  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
   8  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
   9  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
  10  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
  11  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
  12  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
  13  *
  14  * The above copyright notice and this permission notice (including the next
  15  * paragraph) shall be included in all copies or substantial portions of the
  16  * Software.
  17  *
  18  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  19  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  20  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
  21  * PRECISION INSIGHT AND/OR ITS SUPPLIERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR
  22  * OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE,
  23  * ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER
  24  * DEALINGS IN THE SOFTWARE.
  25  *
  26  * Authors: Rickard E. (Rik) Faith <faith@valinux.com>
  27  *
  28  * DESCRIPTION
  29  *
  30  * This file contains a simple, straightforward implementation of the Park
  31  * & Miller "Minimal Standard" PRNG [PM88, PMS93], which is a Lehmer
  32  * multiplicative linear congruential generator (MLCG) with a period of
  33  * 2^31-1.
  34  *
  35  * This implementation is intended to provide a reliable, portable PRNG
  36  * that is suitable for testing a hash table implementation and for
  37  * implementing skip lists.
  38  *
  39  * FUTURE ENHANCEMENTS
  40  *
  41  * If initial seeds are not selected randomly, two instances of the PRNG
  42  * can be correlated.  [Knuth81, pp. 32-33] describes a shuffling technique
  43  * that can eliminate this problem.
  44  *
  45  * If PRNGs are used for simulation, the period of the current
  46  * implementation may be too short.  [LE88] discusses methods of combining
  47  * MLCGs to produce much longer periods, and suggests some alternative
  48  * values for A and M.  [LE90 and Sch92] also provide information on
  49  * long-period PRNGs.
  50  *
  51  * REFERENCES
  52  *
  53  * [Knuth81] Donald E. Knuth. The Art of Computer Programming.  Volume 2:
  54  * Seminumerical Algorithms.  Reading, Massachusetts: Addison-Wesley, 1981.
  55  *
  56  * [LE88] Pierre L'Ecuyer. "Efficient and Portable Combined Random Number
  57  * Generators".  CACM 31(6), June 1988, pp. 742-774.
  58  *
  59  * [LE90] Pierre L'Ecuyer. "Random Numbers for Simulation". CACM 33(10,
  60  * October 1990, pp. 85-97.
  61  *
  62  * [PM88] Stephen K. Park and Keith W. Miller. "Random Number Generators:
  63  * Good Ones are Hard to Find". CACM 31(10), October 1988, pp. 1192-1201.
  64  *
  65  * [Sch92] Bruce Schneier. "Pseudo-Ransom Sequence Generator for 32-Bit
  66  * CPUs".  Dr. Dobb's Journal 17(2), February 1992, pp. 34, 37-38, 40.
  67  *
  68  * [PMS93] Stephen K. Park, Keith W. Miller, and Paul K. Stockmeyer.  In
  69  * "Technical Correspondence: Remarks on Choosing and Implementing Random
  70  * Number Generators". CACM 36(7), July 1993, pp. 105-110.
  71  *
  72  */
  73
  74 #include <stdio.h>
  75 #include <stdlib.h>
  76
  77 #include "xf86drm.h"
  78 #include "xf86drmRandom.h"
  79
  80 static void check_period(unsigned long seed)
  81 {
  82     unsigned long count = 0;
  83     unsigned long initial;
  84     void          *state;
  85
  86     state = drmRandomCreate(seed);
  87     initial = drmRandom(state);
  88     ++count;
  89     while (initial != drmRandom(state)) {
  90         if (!++count) break;
  91     }
  92     printf("With seed of %10lu, period = %10lu (0x%08lx)\n",
  93            seed, count, count);
  94     drmRandomDestroy(state);
  95 }
  96
  97 int main(void)
  98 {
  99     RandomState   *state;
 100     int           i;
 101     int           ret;
 102     unsigned long rand;
 103
 104     state = drmRandomCreate(1);
 105     for (i = 0; i < 10000; i++) {
 106         rand = drmRandom(state);
 107     }
 108     ret = rand != state->check;
 109     printf("After 10000 iterations: %lu (%lu expected): %s\n",
 110            rand, state->check,
 111            ret ? "*INCORRECT*" : "CORRECT");
 112     drmRandomDestroy(state);
 113
 114     printf("Checking periods...\n");
 115     check_period(1);
 116     check_period(2);
 117     check_period(31415926);
 118
 119     return ret;
 120 }