【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:

  1. 创建一个整型变量,将其赋值为0x12345678。
  2. 将该整型变量的地址强制转换为字符型指针类型。
  3. 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:

复制代码
#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

复制代码
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。

相关推荐
悠仁さん1 小时前
数据结构 图(代码实现篇 C语言版)
数据结构·算法·图论
charlie1145141912 小时前
嵌入式Linux驱动开发——从轮询到中断
linux·开发语言·驱动开发·嵌入式
2023自学中2 小时前
imx6ull开发板,sd卡启动运行linux,手动给开发板的 emmc 做分区、烧系统
linux·嵌入式·开发板
Shadow(⊙o⊙)3 小时前
专题四:前缀和
数据结构·算法
阿泽·黑核3 小时前
05 keyflow 扩展设计方案:矩阵键盘/组合键/事件队列/中断驱动
线性代数·矩阵·计算机外设·嵌入式·agent·vibe coding
Irissgwe3 小时前
AVL树详解
数据结构·c++·算法·二叉树·c·二叉搜索树·avl
北域码匠4 小时前
奇偶归并排序:并行计算的排序利器
数据结构·算法·c#·排序算法
玖玥拾4 小时前
C/C++ 数据结构(五)链表的应用、对象池
c语言·数据结构·c++·链表·对象池·双向链表
2601_961845154 小时前
花生十三网课网盘|百度网盘|下载
数据结构·算法·链表·贪心算法·排序算法·线性回归·动态规划
用户805533698035 小时前
Linux 工作队列:把中断里做不了的事推迟到进程上下文
linux·嵌入式