Komputery działają przy użyciu kodu binarnego, języka składającego się z 0s I 1s . Ten kod binarny stanowi podstawę wszystkich operacji komputerowych, umożliwiając wszystko, od renderowania filmów po przetwarzanie złożonych algorytmów. Pojedynczy bit to a 0 lub 1 , a osiem bitów tworzy bajt. Podczas gdy niektóre dane, na przykład niektóre znaki angielskie, mogą być reprezentowane przez pojedynczy bajt, inne typy danych wymagają wielu bajtów. Koncepcja endianowość ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia, w jaki sposób te bajty są odczytywane i interpretowane przez komputery.

Co to jest endianizm?

Endianowość odnosi się do kolejności, w jakiej bajty są ułożone w pamięci. Różne języki czytają swój tekst w różnej kolejności. na przykład w języku angielskim czyta się od lewej do prawej, podczas gdy w języku arabskim czyta się od prawej do lewej. Endianowość działa podobnie w przypadku komputerów. Jeśli jeden komputer czyta bajty od lewej do prawej, a drugi od prawej do lewej, pojawiają się problemy, gdy te komputery muszą się komunikować.

Endianness zapewnia, że ​​bajty w pamięci komputera są odczytywane w określonej kolejności. Każdy system komputerowy jest wewnętrznie spójny z własnymi danymi, ale pojawienie się Internetu doprowadziło do częstszego udostępniania danych niż kiedykolwiek wcześniej i nie wszystkie systemy odczytują dane w tej samej kolejności.

Endianizm występuje w dwóch podstawowych postaciach: Big-endian (BE) i Little-endian (LE).

metody listy Java

• Big-endian (BE) : Przechowuje najpierw najbardziej znaczący bajt (duży koniec). Oznacza to, że pierwszy bajt (pod najniższym adresem pamięci) jest największy, co ma największy sens dla osób czytających od lewej do prawej.
• Little-endian (LE) : Przechowuje najpierw najmniej znaczący bajt (mały koniec). Oznacza to, że pierwszy bajt (pod najniższym adresem pamięci) jest najmniejszy, co ma największy sens dla osób czytających od prawej do lewej.

Co to jest Big-endian?

W systemie big-endian, najbardziej znaczący bajt (MSB) jest przechowywany pod najniższym adresem pamięci. Oznacza to, że najważniejsza część danych jest najważniejsza. Na przykład 32-bitowa liczba całkowita0x12345678>byłyby przechowywane w pamięci w następujący sposób w systemie big-endian:

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

Tutaj, 0x12 to najbardziej znaczący bajt, umieszczony pod najniższym adresem ( 00 ), śledzony przez 0x34, 0x56, I 0x78 pod najwyższym adresem ( 03 ).

Co to jest Little-endian?

System Little-Endian przechowuje plik najmniej znaczący bajt (LSB) pod najniższym adresem pamięci. Mały koniec (najmniej znacząca część danych) jest pierwszy. Dla tej samej 32-bitowej liczby całkowitej0x12345678>, system Little-Endian przechowuje go jako:

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

Tutaj, 0x78> to najmniej znaczący bajt, umieszczony pod najniższym adresem ( 00 ), śledzony przez 0x56> , 0x34> , I 0x12> pod najwyższym adresem ( 03 ).

Znaczenie najbardziej znaczącego bajtu (MSbajt) w Little i Big Endian:

Zrozumienie koncepcji Najbardziej znaczący bajt (MSbajt) pomaga lepiej wyjaśnić endianowość. Aby to zilustrować, użyjmy liczby dziesiętnej.

Rozważmy liczbę dziesiętną 2984. Zmiana cyfry 4 na 5 zwiększa liczbę o 1, natomiast zmiana cyfry 2 na 3 zwiększa liczbę o 1000. Ta koncepcja dotyczy również bajtów i bitów.

• Najbardziej znaczący bajt (MSbajt) : Bajt przechowujący najwyższą wartość pozycji.
• Najmniej znaczący bajt (LSbajt) : Bajt przechowujący najniższą wartość pozycji.

W formacie big-endian najpierw zapisywany jest MSbyte. W formacie Little-Endian MSbyte jest zapisywany jako ostatni.

Kiedy endianizm może stanowić problem?

Endianowość należy wziąć pod uwagę w różnych scenariuszach obliczeniowych, szczególnie gdy systemy o różnej kolejności bajtów muszą komunikować się lub udostępniać dane.

1. Znaki Unicode: Unicode, zestaw znaków używany powszechnie na urządzeniach, wykorzystuje specjalną sekwencję bajtów znaków zwaną Znacznik kolejności bajtów (BOM). The DOBRY informuje system, że przychodzący strumień jest w formacie Unicode, określa, jakie kodowanie znaków Unicode jest używane i wskazuje kolejność endianów przychodzącego strumienia.
2. Języki programowania: Niektóre języki programowania wymagają określenia kolejności bajtów. Na przykład w Szybki , używany do iOS development, możesz określić, czy dane będą przechowywane w big-endian Lub w formacie Little Endian .
3. Protokoły sieciowe: W przeszłości pojawiały się różne protokoły, co doprowadziło do konieczności interakcji. Big-endian jest dominującym porządkiem w protokołach sieciowych i jest określany jako porządek sieciowy. I odwrotnie, większość komputerów PC używa mały endian format. Zapewnienie interoperacyjności między tymi formatami ma kluczowe znaczenie w komunikacji sieciowej.
4. Konstrukcja procesora: Procesory można zaprojektować w taki sposób mały endian, bigendian, Lub bi-endian (możliwość obsługi obu). Wybory konsumentów i wynikające z nich trendy rynkowe wpłynęły na to, co obecnie uważa się za normalne w systemach komputerowych.

Dlaczego endianizm jest problemem?

Endianowość staje się problemem przede wszystkim ze względu na interakcję pomiędzy różnymi systemami i protokołami. Historyczny rozwój protokołów doprowadził do różnych konwencji kolejności bajtów, co spowodowało konieczność konwersji danych w celu zapewnienia zgodności. W językach wyższego poziomu i środowiskach abstrakcyjnych endianizmem często zarządza się za kulisami, co zmniejsza potrzebę zaangażowania programistów. Jednakże zrozumienie endianizmu pozostaje kluczowe dla programowania niskiego poziomu, projektowania protokołów sieciowych i interoperacyjności danych.

Wniosek

Endianowość to sposób uporządkowania bajtów w danych komputerowych. Big-endian I mały endian istnieją dwa sposoby porządkowania bajtów, każdy ma zalety. Zrozumienie endianowości jest bardzo ważne dla programistów zajmujących się danymi niskiego poziomu, siecią i interoperacyjnością systemów. Chwila mały endian jest powszechne, oba formaty pozostają ważne w miarę ewolucji technologii. Strategie zarządzania danymi w ramach konwencji endian będą nadal rozwijane, aby zapewnić kompatybilność i wydajność.