Apple Silicon 上的 RDRAND 内在函数 - 如何在 C++ 中生成随机数？

Question

如何基于 Apple Silicon (M1+) 上的 RDRAND ARM64 内在函数创建随机数？

自arm-v8.5-A开始支持RDRAND，但是如何在m1机器上使用它？

Answer 1

由于支持arm-v8.5-A RDRAND，[...]。

不，不。

RDRAND

是英特尔的东西。 ARMv8.5-A 引入了

FEAT_RNG

，但这是可选。

ID_AA64ISAR0_EL1.RNDR

字段表示 M1 和 M2 代 Apple Silicon Mac 都没有实现此功能。
另请注意，M1 仅兼容 ARMv8.4-A，而不兼容 ARMv8.5-A。我被告知您可以从您支持的版本之上的一个小版本中挑选功能，但这并不意味着 M1 ARMv8.5-A 兼容。另一方面，M2 似乎确实兼容 ARMv8.5-A。

现在，如果您的目标是支持FEAT_RNG

并且您正在使用clang，那么您可以使用以下两个内置函数：

int __builtin_arm_rndr(uint64_t *val);
int __builtin_arm_rndrrs(uint64_t *val);

这些函数（在当前的实现中）在失败时返回

1

，在成功时返回 

0

，如果成功，则在 

val

 指向的地址指针处存储一个随机值。

您可以使用

clang -Xclang -target-feature -Xclang +rand

 编译以下测试二进制文件（它是 C，但在 C++ 中的工作方式相同）：

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>

int main(void)
{
    uint64_t u = 0;
    int r = __builtin_arm_rndr(&u);
    printf("%d, 0x%016llx\n", r, u);
    return 0;
}

它无法在 M1 或 M2 硬件上运行。

至于

支持的获取随机数的方式：

特定于平台的方式是从
• /dev/random

   读取。

C++ 特定的方式是
• std::random_device。