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       1                 :            : /*
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      15                 :            :  */
      16                 :            : 
      17                 :            : #include <config.h>
      18                 :            : #include "random.h"
      19                 :            : 
      20                 :            : #include <errno.h>
      21                 :            : #include <stdlib.h>
      22                 :            : #include <sys/time.h>
      23                 :            : 
      24                 :            : #include "entropy.h"
      25                 :            : #include "hash.h"
      26                 :            : #include "ovs-thread.h"
      27                 :            : #include "timeval.h"
      28                 :            : #include "util.h"
      29                 :            : 
      30                 :            : /* This is the 32-bit PRNG recommended in G. Marsaglia, "Xorshift RNGs",
      31                 :            :  * _Journal of Statistical Software_ 8:14 (July 2003).  According to the paper,
      32                 :            :  * it has a period of 2**32 - 1 and passes almost all tests of randomness.
      33                 :            :  *
      34                 :            :  * We use this PRNG instead of libc's rand() because rand() varies in quality
      35                 :            :  * and because its maximum value also varies between 32767 and INT_MAX, whereas
      36                 :            :  * we often want random numbers in the full range of uint32_t.
      37                 :            :  *
      38                 :            :  * This random number generator is intended for purposes that do not require
      39                 :            :  * cryptographic-quality randomness. */
      40                 :            : 
      41                 :            : /* Current random state. */
      42                 : 1089936020 : DEFINE_STATIC_PER_THREAD_DATA(uint32_t, seed, 0);
      43                 :            : 
      44                 :            : static uint32_t random_next(void);
      45                 :            : 
      46                 :            : void
      47                 :  162095326 : random_init(void)
      48                 :            : {
      49                 :  162095326 :     uint32_t *seedp = seed_get();
      50         [ +  + ]:  162105296 :     while (!*seedp) {
      51                 :            :         struct timeval tv;
      52                 :            :         uint32_t entropy;
      53                 :            :         pthread_t self;
      54                 :            : 
      55                 :       9970 :         xgettimeofday(&tv);
      56                 :       9970 :         get_entropy_or_die(&entropy, 4);
      57                 :       9970 :         self = pthread_self();
      58                 :            : 
      59                 :       9970 :         *seedp = (tv.tv_sec ^ tv.tv_usec ^ entropy
      60                 :       9970 :                   ^ hash_bytes(&self, sizeof self, 0));
      61                 :            :     }
      62                 :  162095326 : }
      63                 :            : 
      64                 :            : void
      65                 :        124 : random_set_seed(uint32_t seed_)
      66                 :            : {
      67         [ -  + ]:        124 :     ovs_assert(seed_);
      68                 :        124 :     *seed_get() = seed_;
      69                 :        124 : }
      70                 :            : 
      71                 :            : void
      72                 :   41787284 : random_bytes(void *p_, size_t n)
      73                 :            : {
      74                 :   41787284 :     uint8_t *p = p_;
      75                 :            : 
      76                 :   41787284 :     random_init();
      77                 :            : 
      78         [ +  + ]:  100285900 :     for (; n > 4; p += 4, n -= 4) {
      79                 :   58498616 :         uint32_t x = random_next();
      80                 :   58498616 :         memcpy(p, &x, 4);
      81                 :            :     }
      82                 :            : 
      83         [ +  - ]:   41787284 :     if (n) {
      84                 :   41787284 :         uint32_t x = random_next();
      85                 :   41787284 :         memcpy(p, &x, n);
      86                 :            :     }
      87                 :   41787284 : }
      88                 :            : 
      89                 :            : 
      90                 :            : uint32_t
      91                 :  120124874 : random_uint32(void)
      92                 :            : {
      93                 :  120124874 :     random_init();
      94                 :  120124874 :     return random_next();
      95                 :            : }
      96                 :            : 
      97                 :            : uint64_t
      98                 :     183168 : random_uint64(void)
      99                 :            : {
     100                 :            :     uint64_t x;
     101                 :            : 
     102                 :     183168 :     random_init();
     103                 :            : 
     104                 :     183168 :     x = random_next();
     105                 :     183168 :     x |= (uint64_t) random_next() << 32;
     106                 :     183168 :     return x;
     107                 :            : }
     108                 :            : 
     109                 :            : static uint32_t
     110                 :  220777110 : random_next(void)
     111                 :            : {
     112                 :  220777110 :     uint32_t *seedp = seed_get_unsafe();
     113                 :            : 
     114                 :  220777110 :     *seedp ^= *seedp << 13;
     115                 :  220777110 :     *seedp ^= *seedp >> 17;
     116                 :  220777110 :     *seedp ^= *seedp << 5;
     117                 :            : 
     118                 :  220777110 :     return *seedp;
     119                 :            : }