本文主要是介绍CPU中的大端与小端,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
一、CPU大端与小端的区别?
明白大端和小端的区别,实现起来就非常简单:
Big-endian和little-endian是描述排列存储在计算机内存里的字节序列的术语。
Big-endian是一种高位的一端存在前面(在最小的存储地址)的顺序。Little-endian是一种低位的一端存储在前的顺序。
嵌入式系统开发者应该对Little-endian和Big-endian模式非常了解。例如,16bit宽的数0x1234在Little-endian模式CPU内存中的存放方式(假设从地址0x4000开始存放)为:
内存地址 | 0x4000 | 0x4001 |
存放内容 | 0x34 | 0x12 |
而在Big-endian模式CPU内存中的存放方式则为:
内存地址 | 0x4000 | 0x4001 |
存放内容 | 0x12 | 0x34 |
32bit宽的数0x12345678在Little-endian模式CPU内存中的存放方式(假设从地址0x4000开始存放)为:
内存地址 | 0x4000 | 0x4001 | 0x4002 | 0x4003 |
存放内容 | 0x78 | 0x56 | 0x34 | 0x12 |
而在Big-endian模式CPU内存中的存放方式则为:
内存地址 | 0x4000 | 0x4001 | 0x4002 | 0x4003 |
存放内容 | 0x12 | 0x34 | 0x56 | 0x78 |
IBM的370主机,多数基于RISC计算机,和Motorola的微处理器使用big-endian方法。TCP/IP也使用big-endian方法(因此big-endian方法也叫做网络编码)。对于人来说我们的语言都是从左到右的习惯方式。这看上去似乎被认为是自然的存储字符和数字方式-你同样也希望以同样的方式出现在你面前。我们总的许多人因此也会认为big-endian是流行的存储方式,正如我们平时所读到的。另一个方面说,Intel处理器(CPUs)和DEC Alphas和至少一些在他们的平台的其他程序都是little-endian的。
有个关于Big-endian的争议是如果你增加数字的值,你可能在左边增加数字(高位非指数函数需要更多的数字)。因此,经常需要增加两位数字并移动存储器里所有Big-endian顺序的数字,把所有数向右移。使用little-endian的存储器中不重要的字节可以存在它原来的位置,新的数可以存在它的右边的高位地址里。这就意味着有些计算机的运作可以变得简单和快速。
语言编译器比如说Java或FORTRAN必须明确他们开发的目标代码使用的是什么存储方式。有必要的话可以使用转换器可以用来转换存储顺序。
注意在使用big-endian和little-endian字节顺序中,一个位里面都是使用big-endian。也就是说,在存储的字节里一个位串代表的给定数没有big-endian和little-endian之分。比如说,有个十六位数4F放在一个给定的字节地址前面或者后面,在这个字节的这一位的里的顺序是:
01001111
有时候,用C语言写程序时需要知道是大端模式还是小端模式。
所谓的大端模式,是指数据的低位保存在内存的高地址中,而数据的高位,保存在内存的低地址中;
所谓的小端模式,是指数据的低位保存在内存的低地址中,而数据的高位保存在内存的高地址中。为什么会有大小端模式之分呢?这是因为在计算机系统中,我们是以字节为单位的,每个地址单元都对应着一个字节,一个字节为8bit。但是在C语言中除了8bit的char之外,还有16bit的short型,32bit的long型(要看具体的编译器),另外,对于位数大于8位的处理器,例如16位或者32位的处理器,由于寄存器宽度大于一个字节,那么必然存在着一个如何将多个字节安排的问题。因此就导致了大端存储模式和小端存储模式。
例如一个16bit的short型x,在内存中的地址为0x0010,x的值为0x1122,那么0x11为高字节,0x22为低字节。对于大端模式,就将0x11放在低地址中,即0x0010中,0x22放在高地址中,即0x0011中。小端模式,刚好相反。我们常用的X86结构是小端模式,而KEIL C51则为大端模式。很多的ARM,DSP都为小端模式。有些ARM处理器还可以由硬件来选择是大端模式还是小端模式。
一、编程判断大端与小端
利用联合体共用存储空间的特性进行判定:
bool isBigEndian(){union{long i;char c[sizeof(long)];}un;un.i = 1;return un.c[sizeof(long)-1]==1;
}
这篇关于CPU中的大端与小端的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!