Add the sample JESD219 job file
[fio.git] / lib / rand.h
1 #ifndef FIO_RAND_H
2 #define FIO_RAND_H
3
4 #include <inttypes.h>
5 #include "../arch/arch.h"
6
7 #define FRAND32_MAX     (-1U)
8 #define FRAND64_MAX     (-1ULL)
9
10 struct taus88_state {
11         unsigned int s1, s2, s3;
12 };
13
14 struct taus258_state {
15         uint64_t s1, s2, s3, s4, s5;
16 };
17
18 struct frand_state {
19         unsigned int use64;
20         union {
21                 struct taus88_state state32;
22                 struct taus258_state state64;
23         };
24 };
25
26 struct frand64_state {
27         uint64_t s1, s2, s3, s4, s5;
28 };
29
30 static inline uint64_t rand_max(struct frand_state *state)
31 {
32         if (state->use64)
33                 return FRAND64_MAX;
34         else
35                 return FRAND32_MAX;
36 }
37
38 static inline void __frand32_copy(struct taus88_state *dst,
39                                   struct taus88_state *src)
40 {
41         dst->s1 = src->s1;
42         dst->s2 = src->s2;
43         dst->s3 = src->s3;
44 }
45
46 static inline void __frand64_copy(struct taus258_state *dst,
47                                   struct taus258_state *src)
48 {
49         dst->s1 = src->s1;
50         dst->s2 = src->s2;
51         dst->s3 = src->s3;
52         dst->s4 = src->s4;
53         dst->s5 = src->s5;
54 }
55
56 static inline void frand_copy(struct frand_state *dst, struct frand_state *src)
57 {
58         if (src->use64)
59                 __frand64_copy(&dst->state64, &src->state64);
60         else
61                 __frand32_copy(&dst->state32, &src->state32);
62
63         dst->use64 = src->use64;
64 }
65
66 static inline unsigned int __rand32(struct taus88_state *state)
67 {
68 #define TAUSWORTHE(s,a,b,c,d) ((s&c)<<d) ^ (((s <<a) ^ s)>>b)
69
70         state->s1 = TAUSWORTHE(state->s1, 13, 19, 4294967294UL, 12);
71         state->s2 = TAUSWORTHE(state->s2, 2, 25, 4294967288UL, 4);
72         state->s3 = TAUSWORTHE(state->s3, 3, 11, 4294967280UL, 17);
73
74         return (state->s1 ^ state->s2 ^ state->s3);
75 }
76
77 static inline uint64_t __rand64(struct taus258_state *state)
78 {
79         uint64_t xval;
80
81         xval = ((state->s1 <<  1) ^ state->s1) >> 53;
82         state->s1 = ((state->s1 & 18446744073709551614ULL) << 10) ^ xval;
83
84         xval = ((state->s2 << 24) ^ state->s2) >> 50;
85         state->s2 = ((state->s2 & 18446744073709551104ULL) <<  5) ^ xval;
86
87         xval = ((state->s3 <<  3) ^ state->s3) >> 23;
88         state->s3 = ((state->s3 & 18446744073709547520ULL) << 29) ^ xval;
89
90         xval = ((state->s4 <<  5) ^ state->s4) >> 24;
91         state->s4 = ((state->s4 & 18446744073709420544ULL) << 23) ^ xval;
92
93         xval = ((state->s5 <<  3) ^ state->s5) >> 33;
94         state->s5 = ((state->s5 & 18446744073701163008ULL) <<  8) ^ xval;
95
96         return (state->s1 ^ state->s2 ^ state->s3 ^ state->s4 ^ state->s5);
97 }
98
99 static inline uint64_t __rand(struct frand_state *state)
100 {
101         if (state->use64)
102                 return __rand64(&state->state64);
103         else
104                 return __rand32(&state->state32);
105 }
106
107 static inline double __rand_0_1(struct frand_state *state)
108 {
109         if (state->use64) {
110                 uint64_t val = __rand64(&state->state64);
111
112                 return (val + 1.0) / (FRAND64_MAX + 1.0);
113         } else {
114                 uint32_t val = __rand32(&state->state32);
115
116                 return (val + 1.0) / (FRAND32_MAX + 1.0);
117         }
118 }
119
120 /*
121  * Generate a random value between 'start' and 'end', both inclusive
122  */
123 static inline int rand_between(struct frand_state *state, int start, int end)
124 {
125         uint64_t r;
126
127         r = __rand(state);
128         return start + (int) ((double)end * (r / (rand_max(state) + 1.0)));
129 }
130
131 extern void init_rand(struct frand_state *, int);
132 extern void init_rand_seed(struct frand_state *, unsigned int seed, int);
133 extern void __fill_random_buf(void *buf, unsigned int len, unsigned long seed);
134 extern unsigned long fill_random_buf(struct frand_state *, void *buf, unsigned int len);
135 extern void __fill_random_buf_percentage(unsigned long, void *, unsigned int, unsigned int, unsigned int, char *, unsigned int);
136 extern unsigned long fill_random_buf_percentage(struct frand_state *, void *, unsigned int, unsigned int, unsigned int, char *, unsigned int);
137
138 #endif