Комп’ютери працюють за допомогою двійкового коду, мови, що складається з 0 с і 1с . Цей двійковий код є основою для всіх комп’ютерних операцій, уможливлюючи все, починаючи від візуалізації відео до обробки складних алгоритмів. Один біт є a 0 або a 1 , а вісім бітів складають байт. У той час як деякі дані, наприклад певні англійські символи, можуть бути представлені одним байтом, інші типи даних вимагають кількох байтів. Поняття про endianness має вирішальне значення для розуміння того, як ці байти зчитуються та інтерпретуються комп’ютерами.

Що таке Endianness?

Endianness відноситься до порядку, в якому байти розташовані в пам'яті. Різні мови читають свій текст у різному порядку. наприклад, англійська читається зліва направо, а арабська – справа наліво. Endianness аналогічно працює для комп’ютерів. Якщо один комп’ютер читає байти зліва направо, а інший – справа наліво, виникають проблеми, коли цим комп’ютерам потрібно спілкуватися.

Endianness гарантує, що байти в пам'яті комп'ютера читаються в певному порядку. Кожна комп’ютерна система внутрішньо узгоджується зі своїми власними даними, але поява Інтернету призвела до більшого обміну даними, ніж будь-коли раніше, і не всі системи зчитують дані в однаковому порядку.

Endian має дві основні форми: Big-endian (BE) і Little-endian (LE).

додавання до масиву java

• Big-endian (BE) : спочатку зберігає старший байт (великий кінець). Це означає, що перший байт (за найнижчою адресою пам’яті) є найбільшим, що має найбільший сенс для людей, які читають зліва направо.
• Little-endian (LE) : спочатку зберігає молодший байт (малий кінець). Це означає, що перший байт (за найнижчою адресою пам’яті) є найменшим, що має найбільший сенс для людей, які читають справа наліво.

Що таке Big-endian?

У системі з порядковим кінцем, старший байт (MSB) зберігається за найнижчою адресою пам'яті. Це означає, що основний кінець (найважливіша частина даних) стоїть на першому місці. Наприклад, 32-розрядне ціле число0x12345678>буде зберігатися в пам'яті таким чином у системі старшого порядку:

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

тут, 0x12 це старший байт, розміщений за найнижчою адресою ( 00 ), а потім 0x34, 0x56, і 0x78 за найвищою адресою ( 03 ).

Що таке Little-endian?

Система з прямим порядком байтів зберігає молодший значущий байт (LSB) за найнижчою адресою пам'яті. Маленький кінець (найменш значуща частина даних) йде першим. Для того ж 32-розрядного цілого числа0x12345678>, система з прямим порядком байтів збереже його як:

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

тут, 0x78> це молодший байт, розміщений за найнижчою адресою ( 00 ), а потім 0x56> , 0x34> , і 0x12> за найвищою адресою ( 03 ).

команди Linux, які

Значення старшого байта (MSbyte) у Little та Big Endian:

Розуміння концепції Старший байт (MSbyte) допомагає уточнити порядок байтів. Давайте використаємо десяткове число для ілюстрації.

Розглянемо десяткове число 2984. Зміна цифри 4 на 5 збільшує число на 1, тоді як зміна цифри 2 на 3 збільшує число на 1000. Ця концепція також стосується байтів і бітів.

• Старший байт (MSbyte) : байт, який містить найвище значення позиції.
• Наймолодший байт (LSbyte) : байт, який містить найнижче значення позиції.

У форматі big-endian спочатку зберігається MSbyte. У форматі little-endian MSbyte зберігається останнім.

центрування зображення css

Коли Endianness може бути проблемою?

Endianness слід враховувати в різних обчислювальних сценаріях, особливо коли системам з різними порядками байтів потрібно обмінюватися даними.

1. Символи Unicode: Unicode, набір символів, який використовується універсально на всіх пристроях, використовує спеціальну послідовність байтів символів, яка називається Знак порядку байтів (BOM). The ДОБРЕ інформує систему, що вхідний потік є Unicode, визначає, яке кодування символів Unicode використовується, і вказує порядок кінців вхідного потоку.
2. Мови програмування: Деякі мови програмування вимагають визначення послідовності байтів. Наприклад, в Свіфт , використовуваний для iOS розробки, ви можете визначити, чи зберігаються дані в великий байт або порядковий формат .
3. Мережеві протоколи: Історично виникли різні протоколи, що призвело до необхідності взаємодії. Стартовий байт є домінуючим порядком у мережевих протоколах і називається мережевим порядком. І навпаки, більшість ПК використовують маленький байт формат. Забезпечення сумісності між цими форматами має вирішальне значення для мережевого зв’язку.
4. Дизайн процесора: Процесори можуть бути розроблені, щоб бути будь-яким little-endian, big-endian, або bi-endian (здатний працювати з обома). Споживчий вибір і викликані ним ринкові тенденції вплинули на те, що сьогодні вважається нормальним у комп’ютерних системах.

Чому Endianness є проблемою?

Endianness стає проблемою насамперед через взаємодію між різними системами та протоколами. Історичний розвиток протоколу призвело до різноманітних умов порядку байтів, що потребувало перетворення даних для сумісності. У мовах вищого рівня та абстрактних середовищах керування порядком байтів часто здійснюється за лаштунками, що зменшує необхідність турбуватися розробників. Однак розуміння порядку байтів залишається вирішальним для низькорівневого програмування, проектування мережевого протоколу та сумісності даних.

Висновок

Endianness це те, як байти впорядковуються в комп’ютерних даних. Стартовий байт і маленький байт є два способи впорядкування байтів, кожен з яких має переваги. Розуміння endianness дуже важливо для розробників, які мають справу з низькорівневими даними, мережами та системною сумісністю. Поки маленький байт є поширеним, обидва формати залишаються важливими в міру розвитку технологій. Стратегії керування даними через конвенції endian будуть продовжувати розвиватися для забезпечення сумісності та продуктивності.