]> AND Private Git Repository - prng_gpu.git/commitdiff
Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Private GIT Repository
petites corrections
authorcouturie <couturie@carcariass.(none)>
Sun, 11 Dec 2011 16:20:29 +0000 (17:20 +0100)
committercouturie <couturie@carcariass.(none)>
Sun, 11 Dec 2011 16:20:29 +0000 (17:20 +0100)
prng_gpu.tex

index c646316ef6549811294655cd3dbb38366f54663f..4feac7cc64b8730163298a05ba2edca48d894eeb 100644 (file)
@@ -7,7 +7,7 @@
 \usepackage{amscd}
 \usepackage{moreverb}
 \usepackage{commath}
 \usepackage{amscd}
 \usepackage{moreverb}
 \usepackage{commath}
-\usepackage{algorithm2e}
+\usepackage[ruled,vlined]{algorithm2e}
 \usepackage{listings}
 \usepackage[standard]{ntheorem}
 
 \usepackage{listings}
 \usepackage[standard]{ntheorem}
 
@@ -856,7 +856,9 @@ $$
 
 
 
 
 
 
-\lstset{language=C,caption={C code of the sequential PRNG based on chaotic iterations},label=algo:seqCIPRNG}
+
+\lstset{language=C,caption={C code of the sequential PRNG based on chaotic iteration\
+s},label=algo:seqCIPRNG}
 \begin{lstlisting}
 unsigned int CIPRNG() {
   static unsigned int x = 123123123;
 \begin{lstlisting}
 unsigned int CIPRNG() {
   static unsigned int x = 123123123;
@@ -876,7 +878,6 @@ unsigned int CIPRNG() {
 
 
 
 
 
 
-
 In Listing~\ref{algo:seqCIPRNG} a sequential  version of the proposed PRNG based
 on  chaotic  iterations  is  presented.   The xor  operator  is  represented  by
 \textasciicircum.  This function uses  three classical 64-bits PRNGs, namely the
 In Listing~\ref{algo:seqCIPRNG} a sequential  version of the proposed PRNG based
 on  chaotic  iterations  is  presented.   The xor  operator  is  represented  by
 \textasciicircum.  This function uses  three classical 64-bits PRNGs, namely the
@@ -1008,18 +1009,18 @@ array\_comb1, array\_comb2: Arrays containing combinations of size combination\_
   o2 = threadIdx-offset+array\_comb2[offset]\;
   \For{i=1 to n} {
     t=xor-like()\;
   o2 = threadIdx-offset+array\_comb2[offset]\;
   \For{i=1 to n} {
     t=xor-like()\;
-    t=t $\wedge$ shmem[o1] $\wedge$ shmem[o2]\;
+    t=t\textasciicircum shmem[o1]\textasciicircum shmem[o2]\;
     shared\_mem[threadId]=t\;
     shared\_mem[threadId]=t\;
-    x = x $\wedge$ t\;
+    x = x\textasciicircum t\;
 
     store the new PRNG in NewNb[NumThreads*threadId+i]\;
   }
   store internal variables in InternalVarXorLikeArray[threadId]\;
 }
 
 
     store the new PRNG in NewNb[NumThreads*threadId+i]\;
   }
   store internal variables in InternalVarXorLikeArray[threadId]\;
 }
 
-\caption{main kernel for the chaotic iterations based PRNG GPU efficient
-version}
-\label{algo:gpu_kernel2}
+\caption{Main kernel for the chaotic iterations based PRNG GPU efficient
+version\label{IR}}
+\label{algo:gpu_kernel2} 
 \end{algorithm}
 
 \subsection{Theoretical Evaluation of the Improved Version}
 \end{algorithm}
 
 \subsection{Theoretical Evaluation of the Improved Version}
@@ -1248,13 +1249,13 @@ very slow and only usable for cryptographic applications.
   
 The modulus operation is the most time consuming operation for current
 GPU cards.  So in order to obtain quite reasonable performances, it is
   
 The modulus operation is the most time consuming operation for current
 GPU cards.  So in order to obtain quite reasonable performances, it is
-required to use only modulus  on 32 bits integer numbers. Consequently
+required to use only modulus  on 32-bits integer numbers. Consequently
 $x_n^2$ need  to be lesser than $2^{32}$,  and thus the number $M$ must be
 lesser than $2^{16}$.  So in practice we can choose prime numbers around
 $x_n^2$ need  to be lesser than $2^{32}$,  and thus the number $M$ must be
 lesser than $2^{16}$.  So in practice we can choose prime numbers around
-256 that are congruent to 3 modulus 4.  With 32 bits numbers, only the
+256 that are congruent to 3 modulus 4.  With 32-bits numbers, only the
 4 least significant bits of $x_n$ can be chosen (the maximum number of
 indistinguishable    bits    is    lesser    than   or    equals    to
 4 least significant bits of $x_n$ can be chosen (the maximum number of
 indistinguishable    bits    is    lesser    than   or    equals    to
-$log_2(log_2(M))$). In other words, to generate a  32 bits number, we need to use
+$log_2(log_2(M))$). In other words, to generate a  32-bits number, we need to use
 8 times  the BBS  algorithm with possibly different  combinations of  $M$. This
 approach is  not sufficient to be able to pass  all the TestU01,
 as small values of  $M$ for the BBS  lead to
 8 times  the BBS  algorithm with possibly different  combinations of  $M$. This
 approach is  not sufficient to be able to pass  all the TestU01,
 as small values of  $M$ for the BBS  lead to
@@ -1273,9 +1274,9 @@ character  \& is for the  bitwise AND. Thus using  \&7 with  a number
 gives the last 3 bits, providing so a number between 0 and 7.
 \item
 Secondly, after the  generation of the 8 BBS numbers  for each thread, we
 gives the last 3 bits, providing so a number between 0 and 7.
 \item
 Secondly, after the  generation of the 8 BBS numbers  for each thread, we
-have a 32 bits number whose period is possibly quite small. So
+have a 32-bits number whose period is possibly quite small. So
 to add randomness,  we generate 4 more BBS numbers   to
 to add randomness,  we generate 4 more BBS numbers   to
-shift  the 32 bits  numbers, and  add up to  6 new  bits.  This  improvement is
+shift  the 32-bits  numbers, and  add up to  6 new  bits.  This  improvement is
 described  in Algorithm~\ref{algo:bbs_gpu}.  In  practice, the last 2 bits
 of the first new BBS number are  used to make a left shift of at most
 3 bits. The  last 3 bits of the  second new BBS number are  add to the
 described  in Algorithm~\ref{algo:bbs_gpu}.  In  practice, the last 2 bits
 of the first new BBS number are  used to make a left shift of at most
 3 bits. The  last 3 bits of the  second new BBS number are  add to the
@@ -1296,7 +1297,7 @@ variable for BBS number 8 is stored in place 1.
 in global memory\;
 NumThreads: Number of threads\;
 array\_comb: 2D Arrays containing 16 combinations (in first dimension)  of size combination\_size (in second dimension)\;
 in global memory\;
 NumThreads: Number of threads\;
 array\_comb: 2D Arrays containing 16 combinations (in first dimension)  of size combination\_size (in second dimension)\;
-
+array\_shift[4]=\{0,1,3,7\}\;
 }
 
 \KwOut{NewNb: array containing random numbers in global memory}
 }
 
 \KwOut{NewNb: array containing random numbers in global memory}
@@ -1307,19 +1308,21 @@ array\_comb: 2D Arrays containing 16 combinations (in first dimension)  of size
   o1 = threadIdx-offset+array\_comb[bbs1\&7][offset]\;
   o2 = threadIdx-offset+array\_comb[8+bbs2\&7][offset]\;
   \For{i=1 to n} {
   o1 = threadIdx-offset+array\_comb[bbs1\&7][offset]\;
   o2 = threadIdx-offset+array\_comb[8+bbs2\&7][offset]\;
   \For{i=1 to n} {
-    t<<=4\;
+    t$<<$=4\;
     t|=BBS1(bbs1)\&15\;
     ...\;
     t|=BBS1(bbs1)\&15\;
     ...\;
-    t<<=4\;
+    t$<<$=4\;
     t|=BBS8(bbs8)\&15\;
     t|=BBS8(bbs8)\&15\;
-    //two new shifts\;
-    t<<=BBS3(bbs3)\&3\;
-    t|=BBS1(bbs1)\&7\;
-     t<<=BBS7(bbs7)\&3\;
-    t|=BBS2(bbs2)\&7\;
-    t=t \^{ } shmem[o1] \^{ }    shmem[o2]\;
+    \tcp{two new shifts}
+    shift=BBS3(bbs3)\&3\;
+    t$<<$=shift\;
+    t|=BBS1(bbs1)\&array\_shift[shift]\;
+    shift=BBS7(bbs7)\&3\;
+    t$<<$=shift\;
+    t|=BBS2(bbs2)\&array\_shift[shift]\;
+    t=t\textasciicircum  shmem[o1]\textasciicircum     shmem[o2]\;
     shared\_mem[threadId]=t\;
     shared\_mem[threadId]=t\;
-    x = x \^{ }    t\;
+    x = x\textasciicircum   t\;
 
     store the new PRNG in NewNb[NumThreads*threadId+i]\;
   }
 
     store the new PRNG in NewNb[NumThreads*threadId+i]\;
   }
@@ -1330,24 +1333,19 @@ array\_comb: 2D Arrays containing 16 combinations (in first dimension)  of size
 \label{algo:bbs_gpu}
 \end{algorithm}
 
 \label{algo:bbs_gpu}
 \end{algorithm}
 
-In Algorithm~\ref{algo:bbs_gpu}, $n$ is for the quantity
-of random numbers that a thread has to generate.
-The operation t<<=4 performs a left shift of 4 bits
-on the variable  $t$ and stores the result  in $t$, and 
-$BBS1(bbs1)\&15$ selects
-the last  four bits of the result  of $BBS1$. 
-Thus an operation of the form $t<<=4; t|=BBS1(bbs1)\&15\;$
-realizes in $t$ a left shift of 4 bits, and then puts
-the 4 last bits of $BBS1(bbs1)$ in the four last
-positions of $t$.
-Let us remark that to initialize $t$ is not a necessity as we
-fill it 4 bits by 4 bits, until having obtained 32 bits.
-The two last new shifts are realized in order to enlarge
-the small periods of the BBS used here, to introduce a kind of variability.
-In these operations, we make twice a left shift of $t$ of \emph{at most}
-3 bits and we put \emph{exactly} the 3 last bits from a BBS into 
-the 3 last bits of $t$, leading possibly to a loss of a few 
-bits of $t$. 
+In Algorithm~\ref{algo:bbs_gpu}, $n$ is for  the quantity of random numbers that
+a thread has to  generate.  The operation t<<=4 performs a left  shift of 4 bits
+on the variable  $t$ and stores the result in  $t$, and $BBS1(bbs1)\&15$ selects
+the last  four bits  of the  result of $BBS1$.   Thus an  operation of  the form
+$t<<=4; t|=BBS1(bbs1)\&15\;$  realizes in $t$ a  left shift of 4  bits, and then
+puts the 4 last bits of $BBS1(bbs1)$  in the four last positions of $t$.  Let us
+remark that to initialize $t$ is not a necessity as we fill it 4 bits by 4 bits,
+until having obtained 32-bits.  The two last new shifts are realized in order to
+enlarge  the  small periods  of  the  BBS used  here,  to  introduce  a kind  of
+variability.  In these operations, we make twice a left shift of $t$ of \emph{at
+  most}  3 bits,  represented by  \texttt{shift} in  the algorithm,  and  we put
+\emph{exactly} the \texttt{shift}  last bits from a BBS  into the \texttt{shift}
+last bits of $t$.
 
 It should  be noticed that this generator has another time the form $x^{n+1} = x^n \oplus S^n$,
 where $S^n$ is referred in this algorithm as $t$: each iteration of this
 
 It should  be noticed that this generator has another time the form $x^{n+1} = x^n \oplus S^n$,
 where $S^n$ is referred in this algorithm as $t$: each iteration of this