作業系統中的大頭小頭位元組序 .

不同的CPU有不同的位元組序類型 這些位元組序是指整數在記憶體中儲存的順序 這個叫做主機序

最常見的有兩種

1． Little endian（小頭）：將低序位元組儲存在起始地址

2． Big endian（大頭）：將高序位元組儲存在起始地址

 

LE little-endian

最符合人的思維的位元組序

地址低位儲存值的低位

地址高位儲存值的高位

怎麼講是最符合人的思維的位元組序，是因為從人的第一觀感來說

低位值小，就應該放在記憶體位址小的地方，也即記憶體位址低位

反之，高位值就應該放在記憶體位址大的地方，也即記憶體位址高位

 

BE big-endian

最直觀的位元組序

地址低位儲存值的高位

地址高位儲存值的低位

為什麼說直觀，不要考慮對應關係

只需要把記憶體位址從左至右按照由低到高的順序寫出

把值按照通常的高位到低位的順序寫出

兩者對照，一個位元組一個位元組的填充進去

 

例子：在記憶體中雙字0x01020304(DWORD)的儲存方式

 

記憶體位址

4000 4001 4002 4003

LE 04 03 02 01

BE 01 02 03 04

 

例子：如果我們將0x1234abcd寫入到以0x0000開始的記憶體中，則結果為

      big-endian   little-endian

0x0000   0x12       0xcd

0x0001   0x23       0xab

0x0002   0xab       0x34

0x0003   0xcd       0x12

x86系列CPU都是little-endian的位元組序.

 

網路位元組順序是TCP/IP中規定好的一種資料表示格式，它與具體的CPU類型、作業系統等無關，從而可以保證資料在不同主機之間傳輸時能夠被正確解釋。網路位元組順序採用big endian排序方式。

 

為了進行轉換 bsd socket提供了轉換的函數 有下面四個

htons 把unsigned short類型從主機序轉換到網路序

htonl 把unsigned long類型從主機序轉換到網路序

ntohs 把unsigned short類型從網路序轉換到主機序

ntohl 把unsigned long類型從網路序轉換到主機序

 

在使用little endian的系統中 這些函數會把位元組序進行轉換

在使用big endian類型的系統中 這些函數會定義成空宏

 

同樣 在網路程式開發時 或是跨平台開發時 也應該注意保證只用一種位元組序 不然兩方的解釋不一樣就會產生bug.

 

註：

1、網路與主機位元組轉換函式:htons ntohs htonl ntohl (s 就是short l是long h是host n是network)

2、不同的CPU上運行不同的作業系統，位元組序也是不同的，參見下表。

處理器     作業系統     位元組排序

Alpha     全部     Little endian

HP-PA     NT     Little endian

HP-PA     UNIX     Big endian

Intelx86     全部     Little endian <-----x86系統是小端位元組序系統

Motorola680x()     全部     Big endian

MIPS     NT     Little endian

MIPS     UNIX     Big endian

PowerPC     NT     Little endian

PowerPC     非NT     Big endian   <-----PPC系統是大端位元組序系統

RS/6000     UNIX     Big endian

SPARC     UNIX     Big endian

IXP1200 ARM核心     全部     Little endian 

 

一般來說，x86 系列CPU 都是little-endian 的位元組序，PowerPC 通常是Big endian，還有的CPU 能通過跳線來設定CPU 工作於Little endian 還是Big endian 模式。
解答：
顯然，解答這個問題的方法只能是將一個位元組（CHAR/BYTE 類型）的資料和一個整型資料存放於同樣的記憶體
開始地址，通過讀取整型資料，分析CHAR/BYTE 資料在整型資料的高位還是低位來判斷CPU 工作於Little
endian 還是Big endian 模式。得出如下的答案：
typedef unsigned char BYTE;
int main(int argc, char* argv[])
{
unsigned int num,*p;
p = &num;
num = 0;
*(BYTE *)p = 0xff;
if(num == 0xff)
{
printf("The endian of cpu is little\n");
}
else //num == 0xff000000
{
printf("The endian of cpu is big\n");
}
return 0;
}

實現同樣的功能，我們來看看Linux 作業系統中相關的原始碼是怎麼做的：
static union { char c[4]; unsigned long mylong; } endian_test = {{ 'l', '?', '?', 'b' } };

#define ENDIANNESS ((char)endian_test.mylong)
Linux 的核心作者們僅僅用一個union 變數和一個簡單的宏定義就實現了一大段代碼同樣的功能！由以上一段代碼我們可以深刻領會到Linux 原始碼的精妙之處！(如果ENDIANNESS=’l’表示系統為little endian,為’b’表示big endian )