I computer funzionano utilizzando il codice binario, un linguaggio composto da 0s E 1 secondo . Questo codice binario costituisce la base di tutte le operazioni informatiche, consentendo qualsiasi cosa, dal rendering di video all'elaborazione di algoritmi complessi. Un singolo bit è a 0 o a 1 e otto bit compongono un byte. Mentre alcuni dati, come alcuni caratteri inglesi, possono essere rappresentati da un singolo byte, altri tipi di dati richiedono più byte. Il concetto di endianità è fondamentale per comprendere come questi byte vengono letti e interpretati dai computer.

Cos'è l'Endianness?

Endianità si riferisce all'ordine in cui i byte sono disposti in memoria. Lingue diverse leggono il loro testo in ordini diversi. ad esempio, l'inglese si legge da sinistra a destra, mentre l'arabo si legge da destra a sinistra. Endianità funziona in modo simile per i computer. Se un computer legge i byte da sinistra a destra e un altro li legge da destra a sinistra, sorgono problemi quando questi computer devono comunicare.

Endianness garantisce che i byte nella memoria del computer vengano letti in un ordine specifico. Ogni sistema informatico è internamente coerente con i propri dati, ma l’avvento di Internet ha portato a una maggiore condivisione dei dati rispetto al passato e non tutti i sistemi leggono i dati nello stesso ordine.

L'endianness è disponibile in due forme principali: Big-endian (BE) e Little-endian (LE).

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• Big-endian (BE) : Memorizza prima il byte più significativo (la parte più grande). Ciò significa che il primo byte (nell'indirizzo di memoria più basso) è il più grande, il che ha più senso per chi legge da sinistra a destra.
• Little Endian (LE) : Memorizza prima il byte meno significativo (la parte più piccola). Ciò significa che il primo byte (nell'indirizzo di memoria più basso) è il più piccolo, il che ha più senso per le persone che leggono da destra a sinistra.

Cos'è il Big Endian?

In un sistema big-endian, il byte più significativo (MSB) viene memorizzato nell'indirizzo di memoria più basso. Ciò significa che la parte finale (la parte più significativa dei dati) viene prima. Ad esempio, un numero intero a 32 bit0x12345678>verrebbero archiviati in memoria come segue in un sistema big-endian:

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

Qui, 0x12 è il byte più significativo, posto all'indirizzo più basso ( 00 ), seguito da 0x34, 0x56, E 0x78 all'indirizzo più alto ( 03 ).

Cos'è il Little Endian?

Un sistema little-endian memorizza i file byte meno significativo (LSB) all'indirizzo di memoria più basso. La piccola parte (la parte meno significativa dei dati) viene prima. Per lo stesso numero intero a 32 bit0x12345678>, un sistema little-endian lo memorizzerebbe come:

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

Qui, 0x78> è il byte meno significativo, posto all'indirizzo più basso ( 00 ), seguito da 0x56> , 0x34> , E 0x12> all'indirizzo più alto ( 03 ).

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Significato del byte più significativo (MSbyte) in Little e Big Endian:

Comprendere il concetto di Byte più significativo (MSbyte) aiuta a chiarire ulteriormente l'endianness. Usiamo un numero decimale per illustrare.

Considera il numero decimale 2.984. La modifica della cifra da 4 a 5 aumenta il numero di 1, mentre la modifica della cifra da 2 a 3 aumenta il numero di 1.000. Questo concetto si applica anche ai byte e ai bit.

• Byte più significativo (MSbyte) : Il byte che contiene il valore di posizione più alto.
• Byte meno significativo (LSbyte) : Il byte che contiene il valore di posizione più basso.

Nel formato big-endian, il MSbyte viene archiviato per primo. Nel formato little-endian, il MSbyte viene memorizzato per ultimo.

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Quando l'endianness potrebbe essere un problema?

L'endianità deve essere considerata in vari scenari informatici, in particolare quando i sistemi con ordini di byte diversi devono comunicare o condividere dati.

1. Caratteri Unicode: Unicode, il set di caratteri utilizzato universalmente su tutti i dispositivi, utilizza una sequenza di byte di caratteri speciale denominata Contrassegno ordine byte (BOM). IL BENE informa il sistema che il flusso in entrata è Unicode, specifica quale codifica dei caratteri Unicode viene utilizzata e indica l'ordine endian del flusso in entrata.
2. Linguaggi di programmazione: Alcuni linguaggi di programmazione richiedono la specifica della sequenza dell'ordine dei byte. Ad esempio, nel Veloce , usato per iOS sviluppo, è possibile definire se i dati vengono archiviati in big-endian O formato little-endian .
3. Protocolli di rete: Storicamente sono emersi protocolli diversi, che hanno portato alla necessità di interazione. Big-endian è l'ordine dominante nei protocolli di rete e viene definito ordine di rete. Al contrario, la maggior parte dei PC utilizza little-endian formato. Garantire l'interoperabilità tra questi formati è fondamentale nella comunicazione di rete.
4. Progettazione del processore: I processori possono essere progettati per esserlo little-endian, big-endian, O bi-endian (in grado di gestire entrambi). Le scelte dei consumatori e le conseguenti tendenze del mercato hanno influenzato ciò che è considerato normale nei sistemi informatici odierni.

Perché l’Endianness è un problema?

Endianità diventa un problema principalmente a causa dell’interazione tra diversi sistemi e protocolli. Lo sviluppo storico del protocollo ha portato a diverse convenzioni per l'ordine dei byte, rendendo necessaria la conversione dei dati per la compatibilità. Nei linguaggi di livello superiore e negli ambienti astratti, l'endianness viene spesso gestito dietro le quinte, riducendo la necessità di preoccupazione da parte degli sviluppatori. Tuttavia, comprendere l’endianness rimane cruciale per la programmazione di basso livello, la progettazione dei protocolli di rete e l’interoperabilità dei dati.

Conclusione

Endianità è il modo in cui vengono ordinati i byte nei dati del computer. Big-endian E little-endian ci sono due modi per organizzare i byte, ciascuno con vantaggi. Comprendere l'endianness è molto importante per gli sviluppatori che si occupano di dati di basso livello, reti e interoperabilità dei sistemi. Mentre little-endian è comune, entrambi i formati rimangono importanti con l’evoluzione della tecnologia. Le strategie per la gestione dei dati attraverso le convenzioni endian continueranno a svilupparsi per garantire compatibilità e prestazioni.