Počítače fungujú pomocou binárneho kódu, jazyka zloženého z 0 s a 1 s . Tento binárny kód tvorí základ všetkých počítačových operácií a umožňuje všetko od vykresľovania videí až po spracovanie zložitých algoritmov. Jediný bit je a 0 alebo a 1 a osem bitov tvorí bajt. Zatiaľ čo niektoré údaje, ako napríklad určité anglické znaky, môžu byť reprezentované jedným bajtom, iné typy údajov vyžadujú viacero bajtov. Koncept endianness je rozhodujúce pre pochopenie toho, ako tieto bajty čítajú a interpretujú počítače.

Čo je to Endianness?

Endianness označuje poradie, v ktorom sú bajty usporiadané v pamäti. Rôzne jazyky čítajú svoj text v rôznom poradí. napríklad angličtina sa číta zľava doprava, zatiaľ čo arabčina sa číta sprava doľava. Endianness funguje podobne pre počítače. Ak jeden počítač číta bajty zľava doprava a iný sprava doľava, vznikajú problémy, keď tieto počítače potrebujú komunikovať.

Endianness zabezpečuje, že bajty v pamäti počítača sa čítajú v určitom poradí. Každý počítačový systém je vnútorne konzistentný so svojimi vlastnými údajmi, ale nástup internetu viedol k väčšiemu zdieľaniu údajov ako kedykoľvek predtým a nie všetky systémy čítajú údaje v rovnakom poradí.

Endianness prichádza v dvoch základných formách: Big-endian (BE) a Little-endian (LE).

• Big-endian (BE) : Najprv uloží najvýznamnejší bajt (veľký koniec). To znamená, že prvý bajt (na najnižšej adrese pamäte) je najväčší, čo dáva najväčší zmysel ľuďom, ktorí čítajú zľava doprava.
• Little-endian (LE) : Najprv uloží najmenej významný bajt (malý koniec). To znamená, že prvý bajt (na najnižšej adrese pamäte) je najmenší, čo dáva najväčší zmysel ľuďom, ktorí čítajú sprava doľava.

Čo je Big-endian?

V systéme big-endian je najvýznamnejší bajt (MSB) je uložený na najnižšej adrese pamäte. To znamená, že veľký koniec (najdôležitejšia časť údajov) je na prvom mieste. Napríklad 32-bitové celé číslo0x12345678>by boli uložené v pamäti takto v systéme big-endian:

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

Tu, 0x12 je najvýznamnejší bajt umiestnený na najnižšej adrese ( 00 ), nasledovaný 0x34, 0x56, a 0x78 na najvyššej adrese ( 03 ).

Čo je Little-endian?

Systém little-endian ukladá najmenej významný bajt (LSB) na najnižšej adrese pamäte. Malý koniec (najmenej významná časť údajov) je na prvom mieste. Pre rovnaké 32-bitové celé číslo0x12345678>, systém little-endian by to uložil ako:

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

Tu, 0x78> je najmenej významný bajt umiestnený na najnižšej adrese ( 00 ), nasledovaný 0x56> , 0x34> , a 0x12> na najvyššej adrese ( 03 ).

iphone emojis na telefóne s Androidom

Význam najvýznamnejšieho bajtu (MSbyte) v Little a Big Endian:

Pochopenie konceptu Najdôležitejší bajt (MSbyte) pomáha ďalej objasňovať endianness. Na ilustráciu použijeme desatinné číslo.

Zoberme si desatinné číslo 2 984. Zmenou číslice 4 na 5 sa číslo zvýši o 1, zatiaľ čo zmenou číslice 2 na 3 sa číslo zvýši o 1 000. Tento koncept sa vzťahuje aj na bajty a bity.

• Najdôležitejší bajt (MSbyte) : Bajt, ktorý obsahuje najvyššiu hodnotu pozície.
• Najmenej významný bajt (LSbyte) : Bajt, ktorý obsahuje najnižšiu hodnotu pozície.

Vo formáte big-endian sa najprv uloží MSbyte. Vo formáte little-endian je MSbyte uložený ako posledný.

Kedy môže byť problém Endianness?

Endianness sa musí brať do úvahy v rôznych výpočtových scenároch, najmä keď systémy s rôznym poradím bajtov potrebujú komunikovať alebo zdieľať údaje.

1. Unicode znaky: Unicode, znaková sada používaná univerzálne naprieč zariadeniami, používa špeciálnu sekvenciu bajtov znakov nazývanú Značka objednávky bajtov (BOM). The DOBRE informuje systém, že prichádzajúci tok je Unicode, špecifikuje, ktoré kódovanie znakov Unicode sa používa, a indikuje poradie endianu prichádzajúceho toku.
2. Programovacie jazyky: Niektoré programovacie jazyky vyžadujú špecifikáciu poradia bajtov. Napríklad v Swift , používa iOS vývoj, môžete definovať, či sú údaje uložené v big-endian alebo vo formáte little-endian .
3. Sieťové protokoly: Historicky sa objavili rôzne protokoly, čo viedlo k potrebe interakcie. Big-endian je dominantným poradím v sieťových protokoloch a označuje sa ako sieťový poriadok. Naopak, väčšina PC používa little-endian formát. Zabezpečenie interoperability medzi týmito formátmi je pri sieťovej komunikácii rozhodujúce.
4. Dizajn procesora: Procesory môžu byť navrhnuté tak, aby boli buď little-endian, big-endian, alebo bi-endian (schopný zvládnuť oboje). Voľba spotrebiteľov a z toho vyplývajúce trendy na trhu ovplyvnili to, čo sa dnes v počítačových systémoch považuje za normálne.

Prečo je Endianness problémom?

Endianness sa stáva problémom predovšetkým kvôli interakcii medzi rôznymi systémami a protokolmi. Historický vývoj protokolu viedol k rôznym konvenciám poradia bajtov, čo si kvôli kompatibilite vyžadovalo konverziu údajov. V jazykoch vyššej úrovne a abstraktných prostrediach sa endianness často riadi v zákulisí, čím sa znižuje potreba záujmu vývojárov. Pochopenie endianness však zostáva kľúčové pre nízkoúrovňové programovanie, návrh sieťového protokolu a dátovú interoperabilitu.

Záver

Endianness je spôsob, akým sú bajty usporiadané v počítačových údajoch. Big-endian a little-endian sú dva spôsoby usporiadania bajtov, z ktorých každý má výhody. Pochopenie endianness je veľmi dôležité pre vývojárov, ktorí sa zaoberajú nízkoúrovňovými dátami, sieťovaním a interoperabilitou systémov. Zatiaľ čo little-endian je bežné, oba formáty zostávajú dôležité s vývojom technológie. Stratégie správy údajov naprieč konvenciami endian sa budú naďalej vyvíjať, aby sa zabezpečila kompatibilita a výkon.