]> git.ipfire.org Git - thirdparty/shairport-sync.git/commitdiff
Add a fancy 64-bit pseudo random number generator -- thanks to its developers
authorMike Brady <mikebrady@eircom.net>
Wed, 7 Sep 2016 08:05:43 +0000 (09:05 +0100)
committerMike Brady <mikebrady@eircom.net>
Wed, 7 Sep 2016 08:05:43 +0000 (09:05 +0100)
Makefile.am
mt19937-64.c [new file with mode: 0644]
mt64.h [new file with mode: 0644]
player.c
shairport.c

index ff677f806e17887a941d91d87bdeeea625bd01b2..332f3255786d481fd494755e30656b928a339001 100644 (file)
@@ -1,7 +1,7 @@
 SUBDIRS = man
 
 bin_PROGRAMS = shairport-sync
-shairport_sync_SOURCES = shairport.c rtsp.c mdns.c mdns_external.c common.c rtp.c player.c alac.c audio.c 
+shairport_sync_SOURCES = shairport.c rtsp.c mdns.c mdns_external.c common.c rtp.c player.c alac.c audio.c mt19937-64.c
 
 AM_CFLAGS = -Wno-multichar -DSYSCONFDIR=\"$(sysconfdir)\"
 AM_CPPFLAGS = -Wno-multichar -DSYSCONFDIR=\"$(sysconfdir)\"
diff --git a/mt19937-64.c b/mt19937-64.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..5c74242
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,168 @@
+/* 
+   A C-program for MT19937-64 (2014/2/23 version).
+   Coded by Takuji Nishimura and Makoto Matsumoto.
+
+   This is a 64-bit version of Mersenne Twister pseudorandom number
+   generator.
+
+   Before using, initialize the state by using init_genrand64(seed)  
+   or init_by_array64(init_key, key_length).
+
+   Copyright (C) 2004, 2014, Makoto Matsumoto and Takuji Nishimura,
+   All rights reserved.                          
+
+   Redistribution and use in source and binary forms, with or without
+   modification, are permitted provided that the following conditions
+   are met:
+
+     1. Redistributions of source code must retain the above copyright
+        notice, this list of conditions and the following disclaimer.
+
+     2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
+        notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
+        documentation and/or other materials provided with the distribution.
+
+     3. The names of its contributors may not be used to endorse or promote 
+        products derived from this software without specific prior written 
+        permission.
+
+   THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
+   "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
+   LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
+   A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT OWNER OR
+   CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL,
+   EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO,
+   PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR
+   PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF
+   LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING
+   NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS
+   SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
+
+   References:
+   T. Nishimura, ``Tables of 64-bit Mersenne Twisters''
+     ACM Transactions on Modeling and 
+     Computer Simulation 10. (2000) 348--357.
+   M. Matsumoto and T. Nishimura,
+     ``Mersenne Twister: a 623-dimensionally equidistributed
+       uniform pseudorandom number generator''
+     ACM Transactions on Modeling and 
+     Computer Simulation 8. (Jan. 1998) 3--30.
+
+   Any feedback is very welcome.
+   http://www.math.hiroshima-u.ac.jp/~m-mat/MT/emt.html
+   email: m-mat @ math.sci.hiroshima-u.ac.jp (remove spaces)
+*/
+
+
+#include <stdio.h>
+#include "mt64.h"
+
+#define NN 312
+#define MM 156
+#define MATRIX_A UINT64_C(0xB5026F5AA96619E9)
+#define UM UINT64_C(0xFFFFFFFF80000000) /* Most significant 33 bits */
+#define LM UINT64_C(0x7FFFFFFF) /* Least significant 31 bits */
+
+
+/* The array for the state vector */
+static uint64_t mt[NN]; 
+/* mti==NN+1 means mt[NN] is not initialized */
+static int mti=NN+1; 
+
+/* initializes mt[NN] with a seed */
+void init_genrand64(uint64_t seed)
+{
+    mt[0] = seed;
+    for (mti=1; mti<NN; mti++) 
+        mt[mti] =  (UINT64_C(6364136223846793005) * (mt[mti-1] ^ (mt[mti-1] >> 62)) + mti);
+}
+
+/* initialize by an array with array-length */
+/* init_key is the array for initializing keys */
+/* key_length is its length */
+void init_by_array64(uint64_t init_key[],
+                                    uint64_t key_length)
+{
+    unsigned int i, j;
+    uint64_t k;
+    init_genrand64(UINT64_C(19650218));
+    i=1; j=0;
+    k = (NN>key_length ? NN : key_length);
+    for (; k; k--) {
+        mt[i] = (mt[i] ^ ((mt[i-1] ^ (mt[i-1] >> 62)) * UINT64_C(3935559000370003845)))
+          + init_key[j] + j; /* non linear */
+        i++; j++;
+        if (i>=NN) { mt[0] = mt[NN-1]; i=1; }
+        if (j>=key_length) j=0;
+    }
+    for (k=NN-1; k; k--) {
+        mt[i] = (mt[i] ^ ((mt[i-1] ^ (mt[i-1] >> 62)) * UINT64_C(2862933555777941757)))
+          - i; /* non linear */
+        i++;
+        if (i>=NN) { mt[0] = mt[NN-1]; i=1; }
+    }
+
+    mt[0] = UINT64_C(1) << 63; /* MSB is 1; assuring non-zero initial array */ 
+}
+
+/* generates a random number on [0, 2^64-1]-interval */
+uint64_t genrand64_int64(void)
+{
+    int i;
+    uint64_t x;
+    static uint64_t mag01[2]={UINT64_C(0), MATRIX_A};
+
+    if (mti >= NN) { /* generate NN words at one time */
+
+        /* if init_genrand64() has not been called, */
+        /* a default initial seed is used     */
+        if (mti == NN+1) 
+            init_genrand64(UINT64_C(5489)); 
+
+        for (i=0;i<NN-MM;i++) {
+            x = (mt[i]&UM)|(mt[i+1]&LM);
+            mt[i] = mt[i+MM] ^ (x>>1) ^ mag01[(int)(x&UINT64_C(1))];
+        }
+        for (;i<NN-1;i++) {
+            x = (mt[i]&UM)|(mt[i+1]&LM);
+            mt[i] = mt[i+(MM-NN)] ^ (x>>1) ^ mag01[(int)(x&UINT64_C(1))];
+        }
+        x = (mt[NN-1]&UM)|(mt[0]&LM);
+        mt[NN-1] = mt[MM-1] ^ (x>>1) ^ mag01[(int)(x&UINT64_C(1))];
+
+        mti = 0;
+    }
+  
+    x = mt[mti++];
+
+    x ^= (x >> 29) & UINT64_C(0x5555555555555555);
+    x ^= (x << 17) & UINT64_C(0x71D67FFFEDA60000);
+    x ^= (x << 37) & UINT64_C(0xFFF7EEE000000000);
+    x ^= (x >> 43);
+
+    return x;
+}
+
+/* generates a random number on [0, 2^63-1]-interval */
+int64_t genrand64_int63(void)
+{
+    return (int64_t)(genrand64_int64() >> 1);
+}
+
+/* generates a random number on [0,1]-real-interval */
+double genrand64_real1(void)
+{
+    return (genrand64_int64() >> 11) * (1.0/9007199254740991.0);
+}
+
+/* generates a random number on [0,1)-real-interval */
+double genrand64_real2(void)
+{
+    return (genrand64_int64() >> 11) * (1.0/9007199254740992.0);
+}
+
+/* generates a random number on (0,1)-real-interval */
+double genrand64_real3(void)
+{
+    return ((genrand64_int64() >> 12) + 0.5) * (1.0/4503599627370496.0);
+}
diff --git a/mt64.h b/mt64.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..5d0a415
--- /dev/null
+++ b/mt64.h
@@ -0,0 +1,81 @@
+/* 
+   A C-program for MT19937-64 (2014/2/23 version).
+   Coded by Takuji Nishimura and Makoto Matsumoto.
+
+   This is a 64-bit version of Mersenne Twister pseudorandom number
+   generator.
+
+   Before using, initialize the state by using init_genrand64(seed)  
+   or init_by_array64(init_key, key_length).
+
+   Copyright (C) 2004, 2014, Makoto Matsumoto and Takuji Nishimura,
+   All rights reserved.                          
+
+   Redistribution and use in source and binary forms, with or without
+   modification, are permitted provided that the following conditions
+   are met:
+
+     1. Redistributions of source code must retain the above copyright
+        notice, this list of conditions and the following disclaimer.
+
+     2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
+        notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
+        documentation and/or other materials provided with the distribution.
+
+     3. The names of its contributors may not be used to endorse or promote 
+        products derived from this software without specific prior written 
+        permission.
+
+   THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
+   "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
+   LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
+   A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT OWNER OR
+   CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL,
+   EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO,
+   PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR
+   PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF
+   LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING
+   NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS
+   SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
+
+   References:
+   T. Nishimura, ``Tables of 64-bit Mersenne Twisters''
+     ACM Transactions on Modeling and 
+     Computer Simulation 10. (2000) 348--357.
+   M. Matsumoto and T. Nishimura,
+     ``Mersenne Twister: a 623-dimensionally equidistributed
+       uniform pseudorandom number generator''
+     ACM Transactions on Modeling and 
+     Computer Simulation 8. (Jan. 1998) 3--30.
+
+   Any feedback is very welcome.
+   http://www.math.hiroshima-u.ac.jp/~m-mat/MT/emt.html
+   email: m-mat @ math.sci.hiroshima-u.ac.jp (remove spaces)
+*/
+
+#include <inttypes.h>
+
+/* initializes mt[NN] with a seed */
+void init_genrand64(uint64_t seed);
+
+/* initialize by an array with array-length */
+/* init_key is the array for initializing keys */
+/* key_length is its length */
+void init_by_array64(uint64_t init_key[], 
+                                    uint64_t key_length);
+
+/* generates a random number on [0, 2^64-1]-interval */
+uint64_t genrand64_int64(void);
+
+
+/* generates a random number on [0, 2^63-1]-interval */
+int64_t genrand64_int63(void);
+
+/* generates a random number on [0,1]-real-interval */
+double genrand64_real1(void);
+
+/* generates a random number on [0,1)-real-interval */
+double genrand64_real2(void);
+
+/* generates a random number on (0,1)-real-interval */
+double genrand64_real3(void);
index 3aafa459cb9b9cae8ae8967e73c3b2804db602bd..9299ab551693f95f70e09880511f6a8f50e96c98 100644 (file)
--- a/player.c
+++ b/player.c
@@ -68,6 +68,7 @@
 #include "alac.h"
 
 #include "apple_alac.h"
+#include "mt64.h"
 
 // parameters from the source
 static unsigned char *aesiv;
@@ -583,13 +584,12 @@ int32_t rand_in_range(int32_t exclusive_range_limit) {
 }
 
 int64_t rand_in_range_64(int64_t exclusive_range_limit) {
-  static uint64_t lcg_prev = 12345;
-       // returns a pseudo random integer in the range 0 to (exclusive_range_limit-1) inclusive
-       int64_t sp = lcg_prev;
-       int64_t rl = exclusive_range_limit;
-       lcg_prev = lcg_prev * 69069 + 3; // crappy psrg
-       sp = sp*rl; // 64 bit calculation. INtersting part if above the 32 rightmost bits;
-       return sp;  
+ // this is a call to a 64-bit pseudo-random number generator
+ // from the archive downloaded http://www.math.sci.hiroshima-u.ac.jp/~m-mat/MT/mt19937-64stdint.tgz
+ // from http://www.math.sci.hiroshima-u.ac.jp/~m-mat/MT/emt64.html
+
+  return genrand64_int63() % exclusive_range_limit;
 }
 
 static inline int32_t dithered_vol_32(int32_t sample, int output_precision) {
index 1b746922b1af298ce84e055fb253fdc908efaf1c..050338d886a4da83f60d0c75e34f6a69ea25c053 100644 (file)
@@ -54,6 +54,7 @@
 #include "rtsp.h"
 #include "rtp.h"
 #include "mdns.h"
+#include "mt64.h" // 64-bit prng
 
 #include <libdaemon/dfork.h>
 #include <libdaemon/dsignal.h>
@@ -778,6 +779,14 @@ int main(int argc, char **argv) {
  #ifdef HAVE_APPLE_ALAC
   config.decoders_supported += 1<<decoder_apple_alac;
  #endif
+ // here, initialise the 64-bit random number generator
+ // from mt19937-64test.c in the archive downloaded http://www.math.sci.hiroshima-u.ac.jp/~m-mat/MT/mt19937-64stdint.tgz
+ // from http://www.math.sci.hiroshima-u.ac.jp/~m-mat/MT/emt64.html
+    uint64_t init[4]={UINT64_C(0x12345), UINT64_C(0x23456), UINT64_C(0x34567), UINT64_C(0x45678)}, length=4;
+    init_by_array64(init, length);
+
 
   /* Check if we are called with -V or --version parameter */
   if (argc >= 2 && ((strcmp(argv[1], "-V") == 0) || (strcmp(argv[1], "--version") == 0))) {