Calculatoarele funcționează folosind cod binar, un limbaj format din 0s și 1s . Acest cod binar formează baza tuturor operațiunilor computerului, permițând totul, de la redarea videoclipurilor până la procesarea algoritmilor complecși. Un singur bit este a 0 sau a 1 , iar opt biți formează un octet. În timp ce unele date, cum ar fi anumite caractere englezești, pot fi reprezentate printr-un singur octet, alte tipuri de date necesită mai mulți octeți. Conceptul de endianness este crucială în înțelegerea modului în care acești octeți sunt citiți și interpretați de computere.

Ce este Endianness?

Endianness se referă la ordinea în care octeții sunt aranjați în memorie. Diferite limbi își citesc textul în ordine diferite. de exemplu, engleza se citește de la stânga la dreapta, în timp ce arabă se citește de la dreapta la stânga. Endianness funcționează în mod similar pentru computere. Dacă un computer citește octeți de la stânga la dreapta, iar altul îi citește de la dreapta la stânga, apar probleme atunci când aceste computere trebuie să comunice.

Endianness asigură că octeții din memoria computerului sunt citiți într-o anumită ordine. Fiecare sistem informatic este în concordanță intern cu propriile sale date, dar apariția internetului a dus la mai multe partajări de date decât oricând, și nu toate sistemele citesc datele în aceeași ordine.

Endianitatea vine în două forme principale: Big-endian (BE) și Little-endian (LE).

• Big-endian (BE) : Stochează mai întâi octetul cel mai semnificativ (finalul mare). Aceasta înseamnă că primul octet (la cea mai mică adresă de memorie) este cel mai mare, ceea ce are cel mai mult sens pentru persoanele care citesc de la stânga la dreapta.
• Little-endian (LE) : Stochează mai întâi octetul cel mai puțin semnificativ (capătul mic). Aceasta înseamnă că primul octet (la cea mai mică adresă de memorie) este cel mai mic, ceea ce are cel mai mult sens pentru oamenii care citesc de la dreapta la stânga.

Ce este Big-endian?

Într-un sistem big-endian, cel mai semnificativ octet (MSB) este stocat la cea mai mică adresă de memorie. Aceasta înseamnă că finalul mare (cea mai semnificativă parte a datelor) este pe primul loc. De exemplu, un număr întreg de 32 de biți0x12345678>ar fi stocat în memorie după cum urmează într-un sistem big-endian:

Address: 00 01 02 03 Data: 12 34 56 78>

Aici, 0x12 este cel mai semnificativ octet, plasat la adresa cea mai joasă ( 00 ), urmată de 0x34, 0x56, și 0x78 la cea mai înaltă adresă ( 03 ).

ora cinei vs cină

Ce este Little-endian?

Un sistem little-endian stochează octet cel mai puțin semnificativ (LSB) la cea mai mică adresă de memorie. Sfârșitul mic (partea cea mai puțin semnificativă a datelor) vine pe primul loc. Pentru același număr întreg de 32 de biți0x12345678>, un sistem little-endian l-ar stoca ca:

Address: 00 01 02 03 Data: 78 56 34 12>

Aici, 0x78> este octetul cel mai puțin semnificativ, plasat la adresa cea mai joasă ( 00 ), urmată de 0x56> , 0x34> , și 0x12> la cea mai înaltă adresă ( 03 ).

Semnificația celui mai semnificativ octet (MSbyte) în Little și Big Endian:

Înțelegerea conceptului de Cel mai semnificativ octet (MSbyte) ajută la clarificarea îndianității în continuare. Să folosim un număr zecimal pentru a ilustra.

Luați în considerare numărul zecimal 2.984. Schimbarea cifrei de la 4 la 5 crește numărul cu 1, în timp ce schimbarea cifrei de la 2 la 3 crește numărul cu 1.000. Acest concept se aplică și octeților și biților.

• Cel mai semnificativ octet (MSbyte) : octetul care deține cea mai mare valoare de poziție.
• Octet cel mai puțin semnificativ (LSbyte) : octetul care deține cea mai mică valoare de poziție.

În format big-endian, MSbyte este stocat mai întâi. În format little-endian, MSbyte este stocat ultimul.

Când ar putea fi Endianness o problemă?

Endianness trebuie luat în considerare în diferite scenarii de calcul, în special atunci când sistemele cu ordine de octeți diferite trebuie să comunice sau să partajeze date.

1. Caractere Unicode: Unicode, setul de caractere folosit universal pe dispozitive, folosește o secvență specială de octeți de caractere numită Marca de ordine a octetilor (BOM). The BUN informează sistemul că fluxul de intrare este Unicode, specifică ce codificare a caracterelor Unicode este utilizată și indică ordinea endian a fluxului de intrare.
2. Limbaje de programare: Unele limbaje de programare necesită specificarea secvenței de ordine a octeților. De exemplu, în Rapid , folosit pentru iOS dezvoltare, puteți defini dacă datele sunt stocate în big-endian sau format little-endian .
3. Protocoale de rețea: Din punct de vedere istoric, au apărut diferite protocoale, ceea ce duce la necesitatea interacțiunii. Big-endian este ordinea dominantă în protocoalele de rețea și este denumită ordine de rețea. În schimb, majoritatea PC-urilor folosesc little-endian format. Asigurarea interoperabilității între aceste formate este esențială în comunicarea în rețea.
4. Design procesor: Procesoarele pot fi proiectate să fie fie little-endian, big-endian, sau bi-endian (capabil să se ocupe de ambele). Alegerea consumatorilor și tendințele rezultate din piață au influențat ceea ce este considerat normal în sistemele informatice de astăzi.

De ce este Endianness o problemă?

Endianness devine o problemă în primul rând datorită interacțiunii dintre diferite sisteme și protocoale. Dezvoltarea istorică a protocolului a dus la diferite convenții de ordine a octeților, necesitând conversia datelor pentru compatibilitate. În limbajele de nivel superior și mediile abstracte, endianness este adesea gestionat în culise, reducând nevoia de preocupare a dezvoltatorului. Cu toate acestea, înțelegerea endianității rămâne crucială pentru programarea la nivel scăzut, proiectarea protocolului de rețea și interoperabilitatea datelor.

Concluzie

Endianness este modul în care octeții sunt ordonați în datele computerului. Big-endian și little-endian sunt două moduri de a aranja octeții, fiecare cu avantaje. Înțelegerea endianității este foarte importantă pentru dezvoltatorii care se ocupă de date de nivel scăzut, rețele și interoperabilitatea sistemului. In timp ce little-endian este comună, ambele formate rămân importante pe măsură ce tehnologia evoluează. Strategiile pentru gestionarea datelor din convențiile endian vor continua să se dezvolte pentru a asigura compatibilitatea și performanța.