Računalniki delujejo z uporabo binarne kode, jezika, sestavljenega iz 0s in 1s . Ta binarna koda tvori temelj vseh računalniških operacij in omogoča vse od upodabljanja videoposnetkov do obdelave kompleksnih algoritmov. En sam bit je a 0 ali a 1 , osem bitov pa sestavlja bajt. Medtem ko so nekateri podatki, kot so nekateri angleški znaki, lahko predstavljeni z enim samim bajtom, druge vrste podatkov zahtevajo več bajtov. Koncept endiannost je ključnega pomena za razumevanje, kako te bajte berejo in interpretirajo računalniki.

Kaj je Endianness?

Endianness se nanaša na vrstni red, v katerem so bajti razporejeni v pomnilniku. Različni jeziki berejo svoje besedilo v različnem vrstnem redu. angleščina se na primer bere od leve proti desni, arabščina pa od desne proti levi. Endianness deluje podobno za računalnike. Če en računalnik bere bajte od leve proti desni, drugi pa jih bere od desne proti levi, se pojavijo težave, ko morata ta računalnika komunicirati.

Endianness zagotavlja, da se bajti v pomnilniku računalnika berejo v določenem vrstnem redu. Vsak računalniški sistem je notranje skladen s svojimi lastnimi podatki, vendar je pojav interneta privedel do večje izmenjave podatkov kot kdaj koli prej in vsi sistemi ne berejo podatkov v istem vrstnem redu.

Endianness je na voljo v dveh primarnih oblikah: Big-endian (BE) in Little-endian (LE).

• Big-endian (BE) : Najprej shrani najpomembnejši bajt (veliki konec). To pomeni, da je prvi bajt (na najnižjem pomnilniškem naslovu) največji, kar je najbolj smiselno za ljudi, ki berejo od leve proti desni.
• Little-endian (LE) : Najprej shrani najmanj pomemben bajt (mali konec). To pomeni, da je prvi bajt (na najnižjem pomnilniškem naslovu) najmanjši, kar je najbolj smiselno za ljudi, ki berejo od desne proti levi.

Kaj je Big-endian?

V sistemu big-endian je najpomembnejši bajt (MSB) je shranjen na najnižjem pomnilniškem naslovu. To pomeni, da je veliki konec (najpomembnejši del podatkov) na prvem mestu. Na primer, 32-bitno celo število0x12345678>bi bilo v sistemu velikega endijana shranjeno v pomnilnik na naslednji način:

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

tukaj, 0x12 je najpomembnejši bajt, postavljen na najnižji naslov ( 00 ), ki mu sledi 0x34, 0x56, in 0x78 na najvišjem naslovu ( 03 ).

Kaj je Little-endian?

Little-endian sistem shrani najmanj pomemben bajt (LSB) na najnižjem pomnilniškem naslovu. Mali konec (najmanj pomemben del podatkov) je na prvem mestu. Za isto 32-bitno celo število0x12345678>, bi ga sistem little-endian shranil kot:

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

tukaj, 0x78> je najmanj pomemben bajt, postavljen na najnižji naslov ( 00 ), ki mu sledi 0x56> , 0x34> , in 0x12> na najvišjem naslovu ( 03 ).

Pomen najpomembnejšega bajta (MSbyte) v Little in Big Endian:

Razumevanje koncepta Najpomembnejši bajt (MSbyte) pomaga razjasniti endianness. Za ponazoritev uporabimo decimalno število.

Razmislite o decimalnem številu 2.984. Sprememba števke 4 na 5 poveča število za 1, medtem ko sprememba števke 2 na 3 poveča število za 1000. Ta koncept velja tudi za bajte in bite.

• Najpomembnejši bajt (MSbyte) : bajt, ki vsebuje najvišjo vrednost položaja.
• Najmanj pomemben bajt (LSbyte) : Bajt, ki vsebuje najnižjo vrednost položaja.

V formatu big-endian se najprej shrani MSbyte. V formatu little-endian je MSbyte shranjen zadnji.

Kdaj bi lahko endianness predstavljal težavo?

Endianness je treba upoštevati v različnih računalniških scenarijih, zlasti kadar morajo sistemi z različnimi vrstnimi redami bajtov komunicirati ali deliti podatke.

1. Znaki Unicode: Unicode, nabor znakov, ki se univerzalno uporablja v napravah, uporablja posebno zaporedje bajtov znakov, imenovano Oznaka vrstnega reda bajtov (BOM). The DOBRO obvesti sistem, da je dohodni tok Unicode, podaja, katero kodiranje znakov Unicode je uporabljeno, in nakazuje endian vrstni red dohodnega toka.
2. Programski jeziki: Nekateri programski jeziki zahtevajo podajanje zaporedja vrstnega reda bajtov. Na primer, v Swift , uporablja za iOS razvoj, lahko določite, ali se podatki shranjujejo v big-endian oz little-endian format .
3. Omrežni protokoli: Zgodovinsko so se pojavili različni protokoli, ki so vodili do potrebe po interakciji. Big-endian je prevladujoč vrstni red v omrežnih protokolih in se imenuje omrežni vrstni red. Nasprotno pa večina osebnih računalnikov uporablja little-endian format. Zagotavljanje interoperabilnosti med temi formati je ključnega pomena pri omrežni komunikaciji.
4. Zasnova procesorja: Procesorji so lahko zasnovani tako, da so bodisi little-endian, big-endian, oz bi-endian (sposoben obvladati oboje). Potrošniška izbira in posledični tržni trendi so vplivali na to, kar se danes v računalniških sistemih šteje za normalno.

Zakaj je endianness problem?

Endianness postane težava predvsem zaradi interakcije med različnimi sistemi in protokoli. Zgodovinski razvoj protokola je privedel do različnih konvencij vrstnega reda bajtov, kar je zahtevalo pretvorbo podatkov za združljivost. V jezikih višje ravni in abstrahiranih okoljih se endianstvo pogosto upravlja v zakulisju, kar zmanjšuje potrebo po skrbi razvijalcev. Vendar pa je razumevanje endianness še vedno ključnega pomena za nizkonivojsko programiranje, načrtovanje omrežnega protokola in interoperabilnost podatkov.

Zaključek

Endianness je, kako so bajti urejeni v računalniških podatkih. Big-endian in little-endian sta dva načina za urejanje bajtov, vsak ima prednosti. Razumevanje endianness je zelo pomembno za razvijalce, ki se ukvarjajo s podatki na nizki ravni, mreženjem in interoperabilnostjo sistema. Medtem little-endian je pogosta, obe obliki ostajata pomembni z razvojem tehnologije. Strategije za upravljanje podatkov prek endian konvencij se bodo še naprej razvijale, da se zagotovi združljivost in učinkovitost.