【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
郝学胜-神的一滴1 小时前
深入解析Python字典的继承关系:从abc模块看设计之美
网络·数据结构·python·程序人生
北京迅为7 小时前
《【北京迅为】itop-3568开发板NPU使用手册》- 第 7章 使用RKNN-Toolkit-lite2
linux·人工智能·嵌入式·npu
不知名XL7 小时前
day50 单调栈
数据结构·算法·leetcode
cpp_25019 小时前
P10570 [JRKSJ R8] 网球
数据结构·c++·算法·题解
cpp_25019 小时前
P8377 [PFOI Round1] 暴龙的火锅
数据结构·c++·算法·题解·洛谷
季明洵10 小时前
C语言实现单链表
c语言·开发语言·数据结构·算法·链表
only-qi10 小时前
leetcode19. 删除链表的倒数第N个节点
数据结构·链表
cpp_250110 小时前
P9586 「MXOI Round 2」游戏
数据结构·c++·算法·题解·洛谷
浅念-10 小时前
C语言编译与链接全流程:从源码到可执行程序的幕后之旅
c语言·开发语言·数据结构·经验分享·笔记·学习·算法
爱吃生蚝的于勒10 小时前
【Linux】进程信号之捕捉(三)
linux·运维·服务器·c语言·数据结构·c++·学习