大小端（little-endian big-endian）問題小結

 

                                                            典故

端模式（Endian）的這個詞出自Jonathan Swift書寫的《格列佛遊記》。這本書根據將雞蛋敲開的方法不同將所有的人分為兩類，從圓頭開始將雞蛋敲開的人被歸為Big Endian，從尖頭開始將雞蛋敲開的人被歸為Littile Endian。小人國的內戰就源於吃雞蛋時是究竟從大頭（Big-Endian）敲開還是從小頭（Little-Endian）敲開。在電腦業Big Endian和Little Endian也幾乎引起一場戰爭。在電腦業界，Endian表示資料在儲存空間中的存放順序。

 

                                                             簡介

 

嵌入式系統開發人員應該對Little-endian和Big-endian模式非常瞭解。採用Little-endian模式的CPU對運算元的存放方式是從低位元組到高位元組，而Big-endian模式對運算元的存放方式是從高位元組到低位元組。例如，32bit寬的數0x12345678的存放方式如下：

                                                             

地址位移	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，採用大小模式對資料進行存放的主要區別在於在存放的位元組順序，大端方式將高位存放在低地址，小端方式將低位存放在高地址。採用大端方式 進行資料存放符合人類的正常思維，而採用小端方式進行資料存放利於電腦處理。到目前為止，採用大端或者小端進行資料存放，其孰優孰劣也沒有定論。

有的處理器系統採用了小端方式進行資料存放，如Intel的奔騰。有的處理器系統採用了大端方式進行資料存放，如IBM半導體和Freescale的PowerPC處理器。不僅對於處理器，一些外設的設計中也存在著使用大端或者小端進行資料存放的選擇。

因此在一個處理器系統中，有可能存在大端和小端模式同時存在的現象。這一現象為系統的軟硬體設計帶來了不小的麻煩，這要求系統設計工程師，必須深入理解大端和小端模式的差別。大端與小端模式的差別體現在一個處理器的寄存器，指令集，系統匯流排等各個層次中。

 

                                                         判斷方法

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

--原理都一樣

                                                          小端轉為大端

這個分析二進位檔案時經常遇到，其實也很簡單，移一下位元組就可以了。

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