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標題: 認識（大端--小端）端模式 [打印本頁]

作者: 51黑黑黑 時間: 2016-2-12 22:31
標題: 認識（大端--小端）端模式
端模式（Endian）的這個詞出自JonathanSwift書寫的《格列佛游記》。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BigEndian，從尖頭開始將雞蛋敲開的人被歸為LittileEndian。小人國的內戰就源于吃雞蛋時是究竟從大頭（Big-Endian）敲開還是從小頭（Little-Endian）敲開。在計算機業Big Endian和LittleEndian也幾乎引起一場戰爭。在計算機業界，Endian表示數據在存儲器中的存放順序。下文舉例說明在計算機中大小端模式的區別。

如果將一個32位的整數0x12345678存放到一個整型變量（int）中，這個整型變量采用大端或者小端模式在內存中的存儲由下表所示。為簡單起見，這里使用OP0表示一個32位數據的最高字節MSB（MostSignificant Byte），使用OP3表示一個32位數據最低字節LSB（Least SignificantByte）。

地址偏移大端模式小端模式
0x00    12（OP0）  78（OP3）
0x01    34（OP1）  56（OP2）
0x02    56（OP2）  34（OP1）
0x03    78（OP3）  12（OP0）

如果將一個16位的整數0x1234存放到一個短整型變量（short）中。這個短整型變量在內存中的存儲在大小端模式由下表所示。

地址偏移大端模式小端模式
0x00    12（OP0）  34（OP1）
0x01    34（OP1）  12（OP0）

由上表所知，采用大小模式對數據進行存放的主要區別在于在存放的字節順序，大端方式將高位存放在低地址，小端方式將低位存放在低地址。采用大端方式進行數據存放符合人類的正常思維，而采用小端方式進行數據存放利于計算機處理。到目前為止，采用大端或者小端進行數據存放，其孰優孰劣也沒有定論。
有的處理器系統采用了小端方式進行數據存放，如Intel的奔騰。有的處理器系統采用了大端方式進行數據存放，如IBM半導體和Freescale的PowerPC處理器。不僅對于處理器，一些外設的設計中也存在著使用大端或者小端進行數據存放的選擇。
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件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，系統總線等各個層次中。判斷大端小端
inti=1;
char*p=(char*)&i;
if(*p==1)
      printf("1");
else
      printf("2");
   大小端存儲問題，如果小端方式中（i占至少兩個字節的長度）則i所分配的內存最小地址那個字節中就存著1，其他字節是0.大端的話則1在i的最高地址字節處存放，char是一個字節，所以強制將char型量p指向i則p指向的一定是i的最低地址，那么就可以判斷p中的值是不是1來確定是不是小端。
請寫一個C函數，若處理器是Big_endian的，則返回0；若是Little_endian的，則返回1
解答：
int checkCPU( )
{
{
   unionw
   {
      int a;
      char b;
   }c;
   c.a= 1;
   return(c.b==1);
}
}
剖析：
嵌入式系統開發者應該對Little-endian和Big-endian模式非常了解。采用Little-endian模式的CPU對操作數的存放方式是從低字節到高字節，而Big-endian模式對操作數的存放方式是從高字節到低字節。例如，16bit寬的數0x1234在Little-endian模式CPU內存中的存放方式（假設從地址0x4000開始存放）為：

內存地址	0x4000	0x4001
存放內容	0x34	0x12

而在Big-endian模式CPU內存中的存放方式則為：

內存地址	0x4000	0x4001
存放內容	0x12	0x34

32bit寬的數0x12345678在Little-endian模式CPU內存中的存放方式（假設從地址0x4000開始存放）為：

內存地址	0x4000	0x4001	0x4002	0x4003
存放內容	0x78	0x56	0x34	0x12

而在Big-endian模式CPU內存中的存放方式則為：

內存地址	0x4000	0x4001	0x4002	0x4003
存放內容	0x12	0x34	0x56	0x78

聯合體union的存放順序是所有成員都從低地址開始存放，面試者的解答利用該特性，輕松地獲得了CPU對內存采用Little-endian還是Big-endian模式讀寫。

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