]> git.ipfire.org Git - thirdparty/haproxy.git/commitdiff
REORG: tools: promote the debug PRNG to more general use as a statistical one
authorWilly Tarreau <w@1wt.eu>
Tue, 2 Mar 2021 13:01:35 +0000 (14:01 +0100)
committerWilly Tarreau <w@1wt.eu>
Fri, 5 Mar 2021 07:30:08 +0000 (08:30 +0100)
We frequently need to access a simple and fast PRNG for statistical
purposes. The debug_prng() function did exactly this using a xorshift
generator but its use was limited to debug only. Let's move this to
tools.h and tools.c to make it accessible everywhere. Since it needs to
be fast, its state is thread-local. An initialization function starts a
different initial value for each thread for better distribution.

include/haproxy/tools.h
src/debug.c
src/tools.c

index 46fef67c5d15c6e1a83e066e99b8b96663f2994a..ae900adfb7b1304071b34f7f5dd6effcca60aef0 100644 (file)
@@ -1055,4 +1055,20 @@ static inline int32_t ha_random()
        return ha_random32() >> 1;
 }
 
+extern THREAD_LOCAL unsigned int statistical_prng_state;
+
+/* Xorshift RNGs from http://www.jstatsoft.org/v08/i14/paper.
+ * This has a (2^32)-1 period, only zero is never returned.
+ */
+static inline unsigned int statistical_prng()
+{
+       unsigned int x = statistical_prng_state;
+
+       x ^= x << 13;
+       x ^= x >> 17;
+       x ^= x << 5;
+       return statistical_prng_state = x;
+}
+
+
 #endif /* _HAPROXY_TOOLS_H */
index 209199ab0c479d9d6b6b80422f16b065e0309750..914c80de82e60d6dc23319bc181289f83f5df653 100644 (file)
 volatile unsigned long threads_to_dump = 0;
 unsigned int debug_commands_issued = 0;
 
-/* Xorshift RNGs from http://www.jstatsoft.org/v08/i14/paper */
-static THREAD_LOCAL unsigned int y = 2463534242U;
-static unsigned int debug_prng()
-{
-        y ^= y << 13;
-        y ^= y >> 17;
-        y ^= y << 5;
-        return y;
-}
-
 /* dumps a backtrace of the current thread that is appended to buffer <buf>.
  * Lines are prefixed with the string <prefix> which may be empty (used for
  * indenting). It is recommended to use this at a function's tail so that
@@ -748,7 +738,7 @@ static struct task *debug_task_handler(struct task *t, void *ctx, unsigned short
        t->expire = tick_add(now_ms, inter);
 
        /* half of the calls will wake up another entry */
-       rnd = debug_prng();
+       rnd = statistical_prng();
        if (rnd & 1) {
                rnd >>= 1;
                rnd %= tctx[0];
@@ -770,7 +760,7 @@ static struct task *debug_tasklet_handler(struct task *t, void *ctx, unsigned sh
 
        /* wake up two random entries */
        for (i = 0; i < 2; i++) {
-               rnd = debug_prng() % tctx[0];
+               rnd = statistical_prng() % tctx[0];
                rnd = tctx[rnd + 2];
 
                if (rnd & 1)
index 1c43354bd85659cd7600d311827f5efee08f567f..d3ee4265b06326b0d705c9abf6be31d531f1c135 100644 (file)
@@ -78,6 +78,12 @@ THREAD_LOCAL int itoa_idx = 0; /* index of next itoa_str to use */
 THREAD_LOCAL char quoted_str[NB_QSTR][QSTR_SIZE + 1];
 THREAD_LOCAL int quoted_idx = 0;
 
+/* thread-local PRNG state. It's modified to start from a different sequence
+ * on all threads upon startup. It must not be used or anything beyond getting
+ * statistical values as it's 100% predictable.
+ */
+THREAD_LOCAL unsigned int statistical_prng_state = 2463534242U;
+
 /*
  * unsigned long long ASCII representation
  *
@@ -5363,6 +5369,16 @@ size_t sanitize_for_printing(char *line, size_t pos, size_t width)
        return pos - shift;
 }
 
+static int init_tools_per_thread()
+{
+       /* Let's make each thread start from a different position */
+       statistical_prng_state += tid * MAX_THREADS;
+       if (!statistical_prng_state)
+               statistical_prng_state++;
+       return 1;
+}
+REGISTER_PER_THREAD_INIT(init_tools_per_thread);
+
 /*
  * Local variables:
  *  c-indent-level: 8