ARM存储格式的“大小端”解析,原来是这样!

ARM存储格式的“大小端”解析,原来是这样!,第1张

  ARM储存—大端格式和小端格式

  所谓的大端模式,是指数据的高位,保存在内存的低地址中,而数据的低位,保存在内存的高地址中,这样的存储模式有点儿类似于把数据当作字符串顺序处理:地址由小向大增加,而数据从高位往低位放。

  所谓的小端模式,是指数据的高位保存在内存的高地址中,而数 据的低位保存在内存的低地址中,这种存储模式将地址的高低和数据位权有效地结合起来,高地址部分权值高,低地址部分权值低,和我们的逻辑方法一致。

  ARM储存—大端小端的故事:

  端模式(Endian)的这个词出自Jonathan Swift书写的《格列佛游记》。这本书根据将鸡蛋敲开的方法不同将所有的人分为两类,从圆头开始将鸡蛋敲开的人被归为Big Endian,从尖头开始将鸡蛋敲开的人被归为LitTIle Endian。小人国的内战就源于吃鸡蛋时是究竟从大头(Big-Endian)敲开还是从小头(Little-Endian)敲开。在计算机业Big Endian和Little Endian也几乎引起一场战争。

  我们知道在内存中数据是以字节为单位进行存储的,每个地址单元对应着一个字节(byte),一个字节为8位(bite)。但是很多时候数据除了8bit额char外,还有16bit的short,32位的long型(要看具体的编译器),必然存在多字节安排的问题。不同的计算机存放多字节值的顺序不同,有些机器在起始地址存放低位字节(低位先存),即小端模式;有的机器在起始地址存放高位字节(高位先存),即大端模式。基于IntelCPU,采用的是低位先存。而KEIL C51则为大端模式。大端小端对应着数据在存储器中的存放顺序。

  同时,在网络传输中,网络协议需要指定网络字节顺序,TCP/IP协议中使用16位整数和32位整数的高位先存模式,对应我们的大端模式。

  下面是两个具体例子:

  16bit宽的数0x1234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:

  ARM存储格式的“大小端”解析,原来是这样!,ARM存储格式之大端小端,第2张

  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:

  ARM存储格式的“大小端”解析,原来是这样!,ARM存储格式之大端小端,第3张

  联合体union的存放顺序是所有成员都从低地址开始存放,利用该特性可以轻松地获得了CPU对内存采用Little-endian还是Big-endian模式读写。

  写程序判断处理器是Little-endian模式,还是Big-endian模式,可以通过以下程序:

  1、通过将int强制类型转换成char单字节,通过判断起始存储位置。

  1 void main(int argc, char **argv)

  2 {

  3 int i = 1;

  4 char *cp = (char *)&i; //前面是指针运算符*,前值类型转换。后面是取地址符号。

  5 if (*cp) //如果此时cp指向的内存为1的话,则为小端,否则为大端。

  6 printf(“Little Endian\n”);

  7 else

  8 printf(“Big Endian\n”);

  9

  10 exit(EXIT_SUCCESS);

  11 }

  注释:如果小端方式中(i占至少两个字节的长度)则i所分配的内存最小地址那个字节中就存着1,其他字节是0.大端的话则1在i的最高地址字节处存放,char是一个字节,所以强制将char型量p指向i则p指向的一定是i的最低地址,那么就可以判断p中的值是不是1(或者为0,也即是假)来确定是不是小端。

  或者如下程序:

  void main()

  {

  short int x;

  char x0,x1;

  x=0x1122;

  x0=((char*)&x)[0]; //低地址单元

  x1=((char*)&x)[1]; //高地址单元

  if (0x11 == x0 && 0x22 == x1)

  {

  cout 《《 “Big_endian” 《《 endl;

  }

  else

  {

  cout 《《 “Little_endian” 《《 endl;

  }

  }

  2、利用联合体union的存放顺序是所有成员都从低地址开始存放,判断处理器模式。

  bool checkCPU( )

  {

  {

  union w

  {

  int a;

  char b;

  } c;

  c.a = 1;

  return(c.b ==1);

  }

  }

  以及如下程序:

  bool isLittleEndian()

  {

  union _dword

  {

  int all;

  struct _bytes

  {

  char byte0;

  char pad[3];

  }bytes;

  }dword;

  dword.all=0x87654321;

  return (0x21==dword.bytes.byte0);

  }

  分析:如果你的处理器调用函数isLittleEndian返回1,那么说明你的处理器为little endian,否则为big endian.注意,如果在little endian处理器上,byte0和pad按内存从低到高的存放顺序:LOW-》byte0 pad[0] pad[1] pad[2] -》HIGH;0x87654321按内存从低到高的存放顺序: 0x21 0x43 0x65 0x87, 可见byte0对应到0x21。所以通过判断dword中第一个字节dword.bytes.byte0是否与0x21相等就可以看出是否是little endian。

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原文地址:https://outofmemory.cn/dianzi/2716798.html

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