大小端(little-endian big-endian)问题小结

 

                                                            典故

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。

 

                                                             简介

 

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,32bit宽的数0x12345678的存放方式如下:

                                                             

地址偏移

大端模式

小端模式

0x00

12

78

0x01

34

56

0x02

56

34

0x03

78

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,大端方式将高位存放在低地址,小端方式将低位存放在高地址。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。

 

                                                         判断方法

1

  1. int bigendian()
  2. {
  3.     int i = 1;
  4.     return *(char *) &i == 0;
  5. }

2.

  1. int test(){
  2.     union w
  3.     {
  4.         int a;
  5.         char b;
  6.     }var;
  7.     var.a=1;
  8.     return(var.b==1);
  9. }
  10. ret=test();
  11. if(ret)
  12. //small 
  13. else
  14. //big

--原理都一样

                                                          小端转为大端

这个分析二进制文件时经常遇到,其实也很简单,移一下字节就可以了。

  1. typedef unsigned int u_bits_32; // 32 bits
  2. typedef int bits_32;// 32 bits
  3. typedef unsigned short u_bits_16; //16 bits
  4. typedef short bits_16; //16 bits
  5. typedef unsigned char u_bits_8; //8 bits
  6. typedef char bits_8; //8 bits
  7. //little-endian X86
  8. inline u_bits_16 convert_chars_to_bits(bits_8 l,bits_8 r)
  9. {
  10.      u_bits_8 left = (u_bits_8) l;
  11.      u_bits_8 right = (u_bits_8) r;
  12.      u_bits_16 ret=0;
  13.      ret |= right;
  14.      if (ret)
  15.     ret = ret << 8;
  16.      ret |= left;
  17.      return ret;
  18. }
  19. //little-endian X86
  20. inline bits_32 convert_chars_to_bits(bits_8 l1,bits_8 l2,bits_8 r1,bits_8 r2)
  21. {
  22.     u_bits_16 ret_l = convert_chars_to_bits(l1,l2);
  23.     u_bits_16 ret_r = convert_chars_to_bits(r1,r2);
  24.     u_bits_32 ret = 0;
  25.     ret |= ret_r;
  26.     if (ret)
  27.        ret = ret << 16;
  28.     ret |= ret_l;
  29.     return (bits_32)ret;
  30. }

 

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