如何使用RDRAND的本质？

Question

我在看H.J. Lu的修补程序:更新x86 rdrand。我无法判断是否应该使用_rdrand_u64、_rdrand64_step，或者是否还有其他函数。似乎没有为他们编写的测试用例。

似乎也缺少手册页(来自Ubuntu 14，GCC 4.8.4)：

$ man -k rdrand
rdrand: nothing appropriate.

如何使用RDRAND本质来生成一个32字节的块？

一个相关的问题是RDRAND与RDSEED本质-- GCC与英特尔C++。但它并没有告诉我如何使用它们，也没有告诉我如何生成块。

Answer 1

如果看一下<immintrin.h> (我的是‘/usr/lib/ GCC /x86_64-linux-gnu/4.9/include/’，Ubuntu 15.04 64位)，就会定义一些兼容的函数(与MSVC、Intel )将数据传回GCC内置程序。

extern __inline int __attribute__((__gnu_inline__, __always_inline__, __artificial__))
_rdrand64_step (unsigned long long *__P)
{
     return __builtin_ia32_rdrand64_step (__P);
}

用于64位参数，另外两位用于16位和32位参数

_rdrand16_step (unsigned short *__P)
_rdrand32_step (unsigned int *__P)

您应该使用这些代码，以便您的代码与MSVC、Intel和其他编译器兼容。

_rdrand64_step将用随机位填充64位参数，通过指针传递，并返回错误代码。32位和16位版本的同上

更新

“这些内部元素生成16/32/64位宽随机整数的随机数。生成的随机值被写入给定的内存位置，并返回成功状态：'1‘如果硬件返回有效的随机值，'0’则返回。”

https://software.intel.com/en-us/node/523864

更新

Per @ me 32请求，这是为我工作。嗯，我的系统gt从原来的答案开始更新，所以现在是Ubuntu20.04.1，x64，GCC v9.3，编译标志

gcc -m64 -mrdrnd -O3 a.c

代码

#include <stdio.h>
#include <immintrin.h>

int main() {
    unsigned long long result = 0ULL;

    int rc = _rdrand64_step (&result);

    printf("%i %llu", rc, result);

    return (rc != 1);
}

关于CF标志和“忽略这是一个常见的实现错误，在测试中不会出现，但是在负载下运行DRNG时确实会显示出来”，我相信这就是内置的功能。如果您注释掉printf并使用-S标志编译到汇编程序，代码将类似于，

xorl    %eax, %eax
rdrand  %rax
movl    $1, %edx
...    
cmovc   %edx, %eax

这意味着%eax为零，%edx设置为1，如果CF被引发，则via cmovc %edx可能设置为0。这个值从函数中返回。

因此，我认为内置已经在正确地处理进位标志，用户应该检查_rdrandXX_step(ull*)的输出，如手册所描述的那样。