大端(Big-endian) 和小端(Little-endian) 区别
端模式(Endian )的这个词出自Jonathan Swift 书写的《格列佛游记》。这本书根据将鸡蛋敲开的方法不同将所有的人分为两类,从圆头开始将鸡蛋敲开的人被归为Big Endian ,从尖头开始将鸡蛋敲开的人被归为Littile Endian 。小人国的内战就源于吃鸡蛋时是究竟从大头(Big-Endian )敲开还是从小头(Little-Endian )敲开。在计算机业Big Endian 和Little Endian 也几乎引起一场战争。在计算机业界,Endian 表示数据在存储器中的存放顺序。下文举例说明在计算机中大小端模式的区别。
如果将一个32 位的整数0x12345678 存放到一个整型变量(int )中,这个整型变量采用大端或者小端模式在内存中的存储由下表所示。
地址偏移 | 大端模式 | 小端模式 |
0x4000 | 0x12 | 0x 78 |
0x4001 | 0x 34 | 0x 56 |
0x4002 | 0x 56 | 0x 34 |
0x4003 | 0x 78 | 0x 12 |
如果将一个16 位的整数0x1234 存放到一个短整型变量(short )中。这个短整型变量在内存中的存储在大小端模式由下表所示。
地址偏移 | 大端模式 | 小端模式 |
0x4000 | 0x 12 | 0x 34 |
0x4001 | 0x 34 | 0x 12 |
由上表所知,采用大小模式对数据进行存放的主要区别在于在存放的字节顺序,大端方式将高字节存放在低地址,小端方式将低字节存放在低地址。采用大端方式进行数据存放符合人类的正常思维,而采用小端方式进行数据存放利于计算机处理。到目前为止,采用大端或者小端进行数据存放,其孰优孰劣也没有定论。有的处理 器系统采用了小端方式进行数据存放,如Intel 的奔腾。有的处理器系统采用了大端方式进行数据存放,如IBM 半导体和Freescale 的 PowerPC 处理器。不仅对于处理器,一些外设的设计中也存在着使用大端或者小端进行数据存放的选择。
因此在一个处理器系统中,有可能存在大端和小端模式同时存在的现象。这一现象为系统的软硬件设计带来了不小的麻烦,这要求系统设计工程师,必须深入理解大端和小端模式的差别。大端与小端模式的差别体现在一个处理器的寄存器,指令集,系统总线等各个层次中。
注:原文出处 http://malonely.bloghome.cn/posts/159548.html
判断大端小端
问题:请写一个C 函数,若处理器是Big_endian 的,则返回0 ;若是Little_endian 的,则返回1
解答:
int checkCPU( )
{
{
union w
{
int a;
char b;
} c;
c.a = 1;
return(c.b ==1);
}
}
剖析:
嵌入式系统开发者应该对Little-endian和Big-endian模式非常了解。采用Little-endian模式的CPU对操作数的存放方式是从低字节到高字节,而Big-endian模式对操作数的存放方式是从高字节到低字节。例如,16bit宽的数0x1234在Little- endian模式CPU内存中的存放方式(假设从地址0x4000开始存放)为:
内存地址
内存地址 | 0x4000 | 0x4001 |
存放内容 | 0x34 | 0x12 |
而在 Big-endian 模式 CPU 内存中的存放方式则为:
内存地址 | 0x4000 | 0x4001 |
存放内容 | 0x12 | 0x34 |
32bit 宽的数 0x12345678 在 Little-endian 模式 CPU 内存中的存放方式(假设从地址 0x4000 开始存放)为:
内存地址 | 0x4000 | 0x4001 | 0x4002 | 0x4003 |
存放内容 | 0x78 | 0x56 | 0x34 | 0x12 |
而在 Big-endian 模式 CPU 内存中的存放方式则为:
内存地址 | 0x4000 | 0x4001 | 0x4002 | 0x4003 |
存放内容 | 0x12 | 0x34 | 0x56 | 0x78 |
联合体 union 的存放顺序是所有成员都从低地址开始存放,面试者的解答利用该特性,轻松地获得了 CPU 对内存采用 Little-endian 还是 Big-endian 模式读写。如果谁能当场给出这个解答,那简直就是一个天才的程序员。
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