【操作系统】操作系统的大端模式和小端模式

什么是大端模式、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？

为什么会有大小端模式之分呢？大小端存储由 CPU架构决定。

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果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。

举例：

使用大端模式的有：Mac OS、PowerPC、IBM、Sun、 TCP/IP网络数据流；

使用小端模式的有：x86、Linux；

而ARM可以是大端模式，也可以是小端模式；

大小端模式示例

32bit宽的数0x12345678在Little-endian模式以及Big-endian模式）CPU内存中的存放方式（假设从地址0x4000开始存放）为：

如何判断CPU是大端模式还是小端模式？

判断CPU是大端模式还是小端模式可以通过以下方法：

创建一个整型变量，将其赋值为0x12345678。

将该整型变量的地址强制转换为字符型指针类型。

判断该字符型指针类型指向的地址中存储的值，如果该值为0x12，则为大端模式；如果该值为0x78，则为小端模式。

代码如下所示：

#include <stdio.h>

int main() {
    int num = 0x12345678;
    char *p = (char *)&num;
    if (*p == 0x12) {
        printf("This CPU is big endian.\n");
    } else if (*p == 0x78) {
        printf("This CPU is little endian.\n");
    } else {
        printf("Unknown endian.\n");
    }
    return 0;
}

怎么实现大小端模式的转换？

其实这个很简单，只要进行.整数字节序转换就可以了。

//对应int32大小的成员的转换范例

int32_t swapInt32(int32_t value)
{
return ((value & 0x000000FF) << 24) |
((value & 0x0000FF00) << 8) |
((value & 0x00FF0000) >> 8) |
((value & 0xFF000000) >> 24) ;
}

后面的竖线是进行或运算，改成加号也可以。