Co determinuje endianizm

1. Zastanawiałem się, czy endianność zależy tylko od procesora?
2. Czy to zależy od innego sprzętu, takiego jak pamięć, dodatkowe urządzenie pamięci?
3. Czy to zależy od systemu operacyjnego? Dlaczego w Wikipedii wydaje się to prawdą?

Endianness dotyczy danych liczbowych, gdy liczba jest zbyt duża, aby zmieścić się w jednym bajcie. Np. Tekst ASCII jest tylko bajtami z rzędu, nie dotyczy endianizmu.

Jeśli wstawimy małą liczbę, taką jak 42, w 32-bitową (4-bajtową) liczbę całkowitą, widzimy, że przy dużym endianie (BE) używany jest tylko ostatni bajt, a przy małej endianie (LE) używany jest tylko pierwszy bajt :

|    | byte[0] | byte[1] | byte[2] | byte[3] |
|----+---------+---------+---------+---------|
| BE |       0 |       0 |       0 |      42 |
| LE |      42 |       0 |       0 |       0 |

Endianizm architektury to endianizm procesora. RAM nie robi matematyki, więc to nie obchodzi.

Urządzenia takie jak karty dźwiękowe dbają o to (np. Dźwięk 16 bitów 44100 kHz jest w większości BE), ale to do systemu operacyjnego (sterownika urządzenia) należy powiadomienie procesora, aby mógł przekonwertować endianizm przed wysłaniem na kartę dźwiękową.

W sieciach przeważnie wszystko jest dużym endianem , więc system operacyjny musi informować małe procesory endian, aby bajty zamieniały liczby całkowite podczas konstruowania pakietów sieciowych.

Systemy plików są dostępne w obu wersjach końcowych. Np. FAT32 jest LE, więc tylko architektury BE muszą wymieniać bajty podczas korzystania z FAT32.

W programowaniu w sieci C musisz pamiętać, aby używać htonl()i ntohl()-funkcji do konwersji między kolejnością hosta (natywną) a kolejnością bajtów w sieci. Gdy program jest kompilowany na dużym systemie endian, funkcje nic nie robią. W małych systemach Endian zamieniają kolejność bajtów.

Endianizm architektury jest rzeczą na poziomie bajtów. Kolejność / numeracja bitów jest przeważnie nieistotna przy rozważaniu endianizmu architektury. ALE to zawsze miło wiedzieć :)

Z grubsza LSB (najmniej znaczący bit) jako pierwszy to LE świata bitów, a MSB (najbardziej znaczący bit) to BE świata bitów.

Większość procesorów i magistrali szeregowych wydaje się (zaskakująco) LSB nawet na dużych systemach endianowych, takich jak SPARC. Również Ethernet jest LSB, mimo że bajty przeważnie są w dużej kolejności. Z drugiej strony np. PPC to big endian, a MSB pierwszy.

1. CPU kontroluje endianizm. Kilka procesorów może przełączać się między big-endian i little-endian. Architektury x86 / amd64 nie posiadają tej funkcji.

2. Endianness jest domyślną rzeczą z ładowaniem i przechowywaniem instrukcji na CPU. Dane, które nie zmieszczą się w jednym bajcie (0–255), muszą być odczytywane i zapisywane w szeregu wielu bajtów, i oczywiście te bajty muszą być odczytywane i zapisywane w spójnej kolejności. Projektanci CPU muszą również wybrać kolejność, z której bajty rejestrów są odczytywane i zapisywane. Kolejność nie jest ważna, jeśli dane nigdy nie opuszczają procesora lub pamięci RAM, ale gdy wchodzisz w takie rzeczy, jak zapisywanie danych w rejestrach we / wy (które mogą nie oczekiwać takiej samej kolejności) i sektorach dysku (gdzie inne systemy mogą odczytać dane ) staje się wtedy ważny i potrzebny jest zewnętrzny standard. Ten standard jest zwykle częścią specyfikacji sprzętowej lub specyfikacji formatu pliku. Każdy programista / projekt wart swojej soli zamierza zaprojektować formaty trwałości, aby to uwzględnić,

3. System operacyjny w dużej mierze zajmuje się rejestrami we / wy i sektorami dysków, więc tutaj ma zastosowanie # 2. Szczególnie ważnym obszarem, który wymaga wspólnego standardu między wszystkimi procesorami, są implementacje systemów plików. Dlatego istnieją osobne mipsi mipselkompilacje Debiana, a co nie.

Endianness jest prostą kolejnością, w której procesor umieszcza bity liczby binarnej. Pamięć RAM nie dba o to, w jakiej kolejności są zapisywane dane, podobnie jak dysk twardy (ponieważ nie podejmują żadnych działań w odniesieniu do samej zawartości strumienia danych, po prostu wykonują instrukcje z procesora / mikroukładu, gdzie je umieścić). Systemy operacyjne mogą być budowane do pracy z oboma endianities (na przykład Mac OS X).

Endianness niekoniecznie zależy od procesora. Na przykład Ethernet i większość protokołów niskiego poziomu TCP / IP są big endianami, niezależnie od procesora i miejmy nadzieję, że komputery oparte na architekturze x86 mogą nadal łączyć się z Internetem. Podobnie, systemy operacyjne działające na dużym procesorze endian odczytują FAT32, który to mały system plików endian lub używają małych kart PCI endian i tak dalej.