Zufallszahlen mit avr-gcc - Versionsgeschichte

SprinterSB_alt: /* Startwert (seed) besorgen */

2006-11-14T14:50:12Z

‎Startwert (seed) besorgen

SprinterSB_alt: /* Pseudozufall in der avr-libc */

2006-11-06T15:12:42Z

‎Pseudozufall in der avr-libc

SprinterSB_alt: /* Pseudozufall in der avr-libc */

2006-11-06T15:09:55Z

‎Pseudozufall in der avr-libc

SprinterSB_alt: /* Siehe auch */

2006-11-06T15:00:50Z

‎Siehe auch

SprinterSB_alt: /* Startwert (seed) besorgen */

2006-02-15T15:21:21Z

‎Startwert (seed) besorgen

SprinterSB_alt am 15. Februar 2006 um 15:20 Uhr

2006-02-15T15:20:51Z

Frank: /* Siehe auch */

2006-01-30T16:59:17Z

‎Siehe auch

Frank: /* Siehe auch */

2006-01-30T16:59:04Z

‎Siehe auch

SprinterSB_alt: Ausgelagert aus Artikel avr-gcc

2006-01-30T16:09:11Z

Ausgelagert aus Artikel avr-gcc

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"Echte" Zufallszahlen zu generieren ist leider nicht möglich, hierzu muss man externe Hardware wie einen [[Rauschgenerator]] verwenden. Funktionen wie <tt>rand</tt> und <tt>random</tt> basieren auf algebraischen Verfahren, die eine gute Verteilung der gelieferten Werte haben. Werden diese Funktionen mit dem selben Startwert (seed) initialisiert, liefern sie auch immer die gleiche Folge. In diesem Sinne sind die Werte nicht zufällig sondern nur scheinbar zufällig und "wüst umherhüpfend".

Um einen zufälligen Startwert zu erhalten, kann man den uninitialisierten Inhalt des SRAM verwenden, das nach dem power-up keinen definierten Zustand hat.

=Startwert (seed) besorgen=
Am einfachsten geht dies, indem man eine Variable in die Sektion <tt>.noinit</tt> lokatiert und den Wert liest:
<tt>
unsigned long seed __attribute__ ((section (".noinit")));
</tt>

Etwas bessere Resultate erhält man, wenn man den ganzen Inhalt des nicht verwendeten SRAMs zur Bildung der seed heranzieht. Das Symbol <tt>__heap_start</tt> wird übrigens im standard Linker-Script definiert, <tt>RAMEND</tt> ist ein Makro aus <tt>ioxxxx.h</tt>:

Das Beispiel interpretiert den SRAM-Inhalt als <tt>unsigned short</tt> Werte und berechnet die seed, indem die einzelnen Werte mit exor "überlagert" werden.

<pre>
#include <avr/io.h>

unsigned short get_seed()
{
unsigned short seed = 0;
unsigned short *p = (unsigned short*) (RAMEND+1);
extern unsigned short __heap_start;

while (p >= &__heap_start + 1)
seed ^= * (--p);

return seed;
}
</pre>

= Pseudozufall in der avr-libc=
In der <tt>avr-libc</tt> finden sich Funktionen, um Pseudo-Zufallszahlen zu erhalten bzw. um Startwerte für die Algorithmen zu setzen:

#include <stdlib.h>

Prototypen und Defines:
<pre>
#define RAND_MAX 0x7FFF

int rand (void);
void srand (unsigned int seed);

long random (void);
void srandom (unsigned long seed);
</pre>

=Siehe auch=
[[avr-gcc]]

[[Kategorie:AVR]]
[[Kategorie:Quellcode C]]

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 =Startwert (seed) besorgen=
-Am einfachsten geht dies, indem man eine Variable in die [[avr-gcc#Sections|Sektion]] <tt>.noinit</tt> lokatiert und den Wert liest:
+Am einfachsten geht dies, indem man eine Variable in die [[avr-gcc/Interna#Sections|Section]] <tt>.noinit</tt> lokatiert und den Wert liest:
 <tt>
   unsigned long seed __attribute__ ((section (".noinit")));

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 <pre>
 #define RAND_MAX 0x7FFF
 int rand (void);
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 void srandom (unsigned long seed);
 </pre>
-<tt>RAND_MAX</tt> hat rein informativen Charakter. Durch ein Umdefinieren dieses Wertes kann natürlich die Arbeitsweise der Bibliotheksalgorithmen nicht verändert werden und bleibt nutzlos!
+<tt>RAND_MAX</tt> und <tt>RANDOM_MAX</tt> haben rein informativen Charakter. Ein Umdefinieren dieser Werte kann natürlich die Arbeitsweise der Bibliotheksalgorithmen nicht verändert und bleibt daher nutzlos!
 = Web-Links =

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 </pre>
 =Siehe auch=
 * [[avr-gcc]]

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 </tt>
-Etwas bessere Resultate erhält man, wenn man den ganzen Inhalt des nicht verwendeten SRAMs zur Bildung der seed heranzieht. Das Symbol <tt>__heap_start</tt> wird übrigens im standard Linker-Script definiert, <tt>RAMEND</tt> ist ein Makro aus <tt>ioxxxx.h</tt>:
+Etwas bessere Resultate erhält man, wenn man den ganzen Inhalt des nicht verwendeten SRAMs zur Bildung der seed heranzieht. Das Symbol <tt>__heap_start</tt> wird übrigens im standard Linker-Script definiert, <tt>RAMEND</tt> ist ein Makro aus <tt>avr/ioxxxx.h</tt>:
 Das Beispiel interpretiert den SRAM-Inhalt als <tt>unsigned short</tt> Werte und berechnet die seed, indem die einzelnen Werte mit exor &quot;überlagert&quot; werden.

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 * [[avr-gcc]]
-[[Kategorie:Microcontoller]]
+[[Kategorie:Microcontroller]]
 [[Kategorie:Quellcode C]]

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   #include <stdlib.h>
-Prototypen und Defines:
+Prototypen und Defines aus <tt>stdlib.h</tt>:
 <pre>
 #define RAND_MAX 0x7FFF
@@ Zeile 44: / Zeile 44: @@
 void srandom (unsigned long seed);
 </pre>
 = Web-Links =

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 =Startwert (seed) besorgen=
-Am einfachsten geht dies, indem man eine Variable in die Sektion <tt>.noinit</tt> lokatiert und den Wert liest:
+Am einfachsten geht dies, indem man eine Variable in die [[avr-gcc#Sections|Sektion]] <tt>.noinit</tt> lokatiert und den Wert liest:
 <tt>
   unsigned long seed __attribute__ ((section (".noinit")));
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 <pre>
- #include <avr/io.h>
+#include <avr/io.h>
- unsigned short get_seed()
+unsigned short get_seed()
-−
+{
-    unsigned short seed = 0;
+   unsigned short seed = 0;
-    unsigned short *p = (unsigned short*) (RAMEND+1);
+   unsigned short *p = (unsigned short*) (RAMEND+1);
-    extern unsigned short __heap_start;
+   extern unsigned short __heap_start;
-    while (p >= &__heap_start + 1)
+   while (p >= &__heap_start + 1)
-       seed ^= * (--p);
+      seed ^= * (--p);
-    return seed;
+   return seed;
-−
+}
 </pre>
@@ Zeile 36: / Zeile 36: @@
 Prototypen und Defines:
 <pre>
- #define RAND_MAX 0x7FFF
+#define RAND_MAX 0x7FFF
- int rand (void);
+int rand (void);
- void srand (unsigned int seed);
+void srand (unsigned int seed);
- long random (void);
+long random (void);
- void srandom (unsigned long seed);
+void srandom (unsigned long seed);
 </pre>
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 [[Kategorie:Microcontroller]]
 [[Kategorie:Quellcode C]]