Eletrônica

Número aleatório por xor-shift

Apresento a sub-rotina de geração de número pseudoaleatório que foi usada na minha parte do demo Mission Highly Improbable.

Anteriormente mostrei a sub-rotina de Phantom Club para a mesma finalidade, porém a qualidade da sequência gerada não é das melhores.

Uma sequência de números aleatórios não deveria ser previsível nem repetitiva. Números pseudoaleatórios são geradas por aplicações de operações matemáticas e, apesar de aparentemente um valor gerando não ter relação com o anterior, a sequência tende a se repetir depois de um certo período. Tais geradores são também determinísticos, isto é, a sequência de números é reprodutível.

O gerador de números pseudoaleatórios que usei no demo foi elaborada por Patrik Rak:

rnd     ld  hl,0xA280   ; yw -> zt
        ld  de,0xC0DE   ; xz -> yw
        ld  (rnd+4),hl  ; x = y, z = w
        ld  a,l         ; w = w ^ ( w << 3 )
        add a,a
        add a,a
        add a,a
        xor l
        ld  l,a
        ld  a,d         ; t = x ^ (x << 1)
        add a,a
        xor d
        ld  h,a
        rra             ; t = t ^ (t >> 1) ^ w
        xor h
        xor l
        ld  h,e         ; y = z
        ld  l,a         ; w = t
        ld  (rnd+1),hl
        ret

Um valor pseudoaleatório de 8 bits é retornado no registrador A ou L. Seu algoritmo é baseado em operações xor-shift com semente de 32 bits, de forma que a sequência passa a se repetir após um período de 2³²−1 vezes. O resultado é até melhor que a função RND do BASIC. Outro ponto favorável é que o código é curto e de execução bastante rápida. Mais detalhes técnicos desta algoritmo pode ser encontrado aqui.

O arquivo fonte contendo o assembly acima pode ser baixado aqui.

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