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分类: 嵌入式

2015-09-08 12:42:27

大端(Big Endian)与小端(Little Endian)详解


【大端(Big Endian)与小端(Little Endian)简介】
Byte Endian是指字节在内存中的组织,所以也称它为Byte Ordering,或Byte Order。
     对于数据中跨越多个字节的对象, 我们必须为它建立这样的约定:
(1) 它的地址是多少?
(2) 它的字节在内存中是如何组织的?
    针对第一个问题,有这样的解释:
    对于跨越多个字节的对象,一般它所占的字节都是连续的,它的地址等于它所占字节最低地址。(链表可能是个例外, 但链表的地址可看作链表头的地址)。
    比如: int x, 它的地址为0×100。 那么它占据了内存中的Ox100, 0×101, 0×102, 0×103这四个字节(32位系统,所以int占用4个字节)。
    上面只是内存字节组织的一种情况: 多字节对象在内存中的组织有一般有两种约定。 考虑一个W位的整数。
    它的各位表达如下:[Xw-1, Xw-2, ... , X1, X0],它的
    MSB (Most Significant Byte, 最高有效字节)为 [Xw-1, Xw-2, ... Xw-8];
    LSB (Least Significant Byte, 最低有效字节)为 [X7,X6,..., X0]。
    其余的字节位于MSB, LSB之间。

LSB和MSB谁位于内存的最低地址, 即谁代表该对象的地址?
这就引出了大端(Big Endian)与小端(Little Endian)的问题。
如果LSB在MSB前面, 既LSB是低地址, 则该机器是小端; 反之则是大端。
DEC (Digital Equipment Corporation,现在是Compaq公司的一部分)和Intel的机器(X86平台)一般采用小端。
IBM, Motorola(Power PC), Sun的机器一般采用大端。
当然,这不代表所有情况。有的CPU即能工作于小端, 又能工作于大端, 比如ARM, Alpha,摩托罗拉的PowerPC。 具体情形参考处理器手册。
具体这类CPU是大端还是小端,应该和具体设置有关。
(如,Power PC支持little-endian字节序,但在默认配置时是big-endian字节序)
一般来说,大部分用户的操作系统(如windows, FreeBsd,Linux)是Little Endian的。少部分,如MAC OS ,是Big Endian 的。
所以说,Little Endian还是Big Endian与操作系统和芯片类型都有关系。

Linux系统中,你可以在/usr/include/中(包括子目录)查找字符串BYTE_ORDER(或
_BYTE_ORDER, __BYTE_ORDER),确定其值。BYTE_ORDER中文称为字节序。这个值一般在endian.h或machine/endian.h文件中可以找到,有时在feature.h中,不同的操作系统可能有所不同。

对于一个数0×1122
使用Little Endian方式时,低字节存储0×22,高字节存储0×11
而使用Big Endian方式时, 低字节存储0×11, 高字节存储0×22

经一网友指正,才知道,上面的描述,是不准确的.

想了下,觉得如下描述可能更合适:

使用Little Endian方式存储数据时,数据的LSB相对最没意义的数据位,存放在低地址位置,这里的LSB也就是22了.也即,

低地址存储0×22, 高地址存储0×11

而使用Big Endian方式存储数据时,数据的MSB最有意义的数据位,存放在低地址位置,这里的MSB也就是11了.也即

低地址存储0×11, 高地址存储0×22

助记:

1)所谓MSB (Most Significant Byte),名字很复杂,不知是否有人没搞懂,反正我开始看到这个词时候,就很糊涂,有点不完全理解.其实简单说MSB就是,一个数字中,最重要的那位,

举例来说,12004,中文读作,一万两千零四,那最高位的1,就表示了一万,此处就称作MSB,最有意义的位.

2)一般常见的数据存储,用文字写出来的时候,其内容书写格式,多数是从低地址到高地址.更符合人类思维的原因

举例,一个16进制数是 0×11 22 33, 而存放的位置是

地址0×3000 中存放11

地址0×3001 中存放22

地址0×3002 中存放33

连起来就写成地址0×3000-0×3002中存放了数据0×112233.

而这种存放和表示方式,正好符合大端.

解释的有点乱,希望有人能看懂.

如果还有哪里有误,还请各位继续指正.谢谢.

【用函数判断系统是Big Endian还是Little Endian】
bool IsBig_Endian()
//如果字节序为big-endian,返回true;
//反之为   little-endian,返回false
{
    unsigned short test = 0×1122;
    if(*( (unsigned char*) &test ) == 0×11)
       return TRUE;
else
    return FALSE;

}//IsBig_Endian()

转自http://www.cnblogs.com/okaimee/archive/2010/07/19/1780609.html

大端模式与小端模式一、概念及详解  

在各种体系的计算机中通常采用的字节存储机制主要有两种: big-endian和little-endian,即大端模式和小端模式。  

先回顾两个关键词,MSB和LSB:  

MSB:Most Significant Bit ——- 最高有效位

LSB:Least Significant Bit ——- 最低有效位  

大端模式(big-edian)  big-endian:MSB存放在最低端的地址上。  

举例,双字节数0×1234以big-endian的方式存在起始地址0×00002000中:

| data |<– address

| 0×12 |<– 0×00002000

| 0×34 |<– 0×00002001   

在Big-Endian中,对于bit序列中的序号编排方式如下(以双字节数0×8B8A为例):

bit | 0 1 2 3 4 5 6 7 | 8 9 10 11 12 13 14 15

——MSB———————————-LSB

val | 1 0 0 0 1 0 1 1 | 1 0 0   0   1   0   1   0 |

+——————————————–+

= 0×8 B 8 A   

小端模式(little-endian)   little-endian:LSB存放在最低端的地址上。  

举例,双字节数0×1234以little-endian的方式存在起始地址0×00002000中:

| data |<– address

| 0×34 |<– 0×00002000

| 0×12 |<– 0×00002001   

在Little-Endian中,对于bit序列中的序号编排和Big-Endian刚好相反,其方式如下(以双字节数0×8B8A为例):

bit | 15 14 13 12 11 10 9 8 | 7 6 5 4 3 2 1 0

——MSB———————————–LSB

val | 1   0   0    0    1    0  1  1 |  1 0 0 0 1 0 1 0 |

+———————————————+

= 0×8 B 8 A

二、数组在大端小端情况下的存储:  

以unsigned int value = 0×12345678为例,分别看看在两种字节序下其存储情况,我们可以用unsigned char buf[4]来表示value:  Big-Endian: 低地址存放高位,如下:

高地址

—————

buf[3] (0×78) — 低位

buf[2] (0×56)

buf[1] (0×34)

buf[0] (0×12) — 高位

—————

低地址

Little-Endian: 低地址存放低位,如下:

高地址

—————

buf[3] (0×12) — 高位

buf[2] (0×34)

buf[1] (0×56)

buf[0] (0×78) — 低位

————–

低地址  


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