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Ordine dei byte

ordine dei byte, che compone una parola digitale, nella memoria del computer
(Reindirizzamento da Big-endian)

In informatica l'ordine dei byte (conosciuto anche come big-endian, little-endian o middle-endian a seconda dei metodi differenti) sono modalità differenti usate dai calcolatori per immagazzinare in memoria dati di dimensione superiore al byte (es. word, dword, qword).

Indice

StoriaModifica

La endianness (ordine dei byte) di un computer dipende essenzialmente dall'architettura hardware usata. Ad esempio, Intel e Digital usano il formato little endian mentre Motorola, IBM e Sun usano il formato big endian. Il formato dei dati contenuti nelle intestazioni dei protocolli di rete è anch'esso big endian; altri esempi di uso di questi due diversi formati sono quello del bus PCI, che è little endian, o quello del bus VME che è big endian.

EtimologiaModifica

I termini big-endian e little-endian derivano, come racconta Jonathan Swift nel romanzo I viaggi di Gulliver, dai nomi di due popolazioni che abitavano nelle favolose isole di Lilliput e Blefuscu, che erano entrati in rivalità per il modo in cui aprivano le uova: rompendo la punta (a Lilliput, per editto dell'imperatore, il cui figlio una volta si tagliò aprendo un uovo dall'estremità più grande, fu ordinato di aprire le uova dall'estremità più corta: little endians) o il fondo (a Blefuscu, in cui si rifugiarono gli oppositori che volevano conservare la tradizione di rompere le uova dall'estremità più grande: big endians). A causa di questa differenza (e della sua legittimazione imperiale), era scoppiata tra le due isole una guerra sanguinosa.

DescrizioneModifica

Questa differenziazione non riguarda né la posizione dei bit all'interno del byte (nel qual caso si parla di ordine dei bit) né le posizioni dei caratteri in una stringa. Ha invece importanza nell'interpretazione (o decodifica) delle codifiche multi-byte di stringhe di caratteri (ad esempio: la codifica UTF-16 dello standard unicode).

ClassificazioneModifica

La differenza tra i due sistemi è data dall'ordine con il quale i byte costituenti il dato da immagazzinare vengono memorizzati o trasmessi:

  • big-endian: memorizzazione/trasmissione che inizia dal byte più significativo (estremità più grande) per finire col meno significativo, è utilizzata dai processori Motorola;
  • little endian: memorizzazione/trasmissione che inizia dal byte meno significativo (estremità più piccola) per finire col più significativo, è utilizzata dai processori Intel;

Nota bene: il termine endian ingenera spesso confusione; per ricordare correttamente la differenza si rammenti che endian si riferisce alla estremità dalla quale il dato originale comincia a essere elaborato (scritto/letto su/da memoria o trasmesso/ricevuto su/da canale di comunicazione), non a quale estremità finisce per ultima in memoria o su canale di comunicazione.

L'ordine big-endian è stato scelto come ordine standard in molti protocolli utilizzati in Internet, viene perciò anche chiamato network byte order. Per contro viene chiamato host byte order l'ordine nativo dell'host in uso.

EsempiModifica

Nel caso di una WORD (16 bit), il numero esadecimale 0x0123 verrà immagazzinato come:

      Little endian             Big endian
       +----+----+              +----+----+
       |0x23|0x01|              |0x01|0x23|
       +----+----+              +----+----+
 byte:    0    1                   0    1

Nel caso di una DWORD (32 bit), il numero esadecimale 0x01234567 verrà immagazzinato come:

           Little endian             Big endian
       +----+----+----+----+    +----+----+----+----+
       |0x67|0x45|0x23|0x01|    |0x01|0x23|0x45|0x67|
       +----+----+----+----+    +----+----+----+----+
 byte:    0    1    2    3         0    1    2    3

(Negli esempi il valore 0x01 è il byte più significativo)

Funzioni per la conversioneModifica

Le seguenti funzioni possono essere usate per convertire da little a big endian e viceversa (la conversione è perfettamente simmetrica).

Implementazione in CModifica

Conversione di wordModifica

 unsigned short int Endian_Word_Conversion(unsigned short int word) {
    return ((word>>8)&0x00FF) | ((word<<8)&0xFF00)  ;
 }

Conversione di double wordModifica

 unsigned long int Endian_DWord_Conversion(unsigned long int dword) {
    return ((dword>>24)&0x000000FF) | ((dword>>8)&0x0000FF00) | ((dword<<8)&0x00FF0000) | ((dword<<24)&0xFF000000);
 }

Implementazione in C#Modifica

UInt16Modifica

 public ushort Endian_UInt16_Conversion(ushort value){
    return (ushort)(((value >> 8) & 0x00FF) | ((value << 8) & 0xFF00));
 }

UInt32Modifica

 public uint Endian_UInt32_Conversion(uint value){
    return ((value >> 24) & 0x000000FF) | ((value >> 8) & 0x0000FF00) | ((value << 8) & 0x00FF0000) | ((value << 24) & 0xFF000000);
 }

UInt64Modifica

 public ulong Endian_UInt64_Conversion(ulong value){
    return ((value >> 56) & 0x00000000000000FF) | ((value >> 40) & 0x000000000000FF00) | ((value >> 24) & 0x0000000000FF0000) | ((value >> 8) & 0x00000000FF000000) | ((value << 8) & 0x000000FF00000000) 
 | ((value << 24) & 0x0000FF00000000) | ((value << 40) & 0x00FF0000000000) | ((value << 56) & 0xFF000000000000);
 }

Uso per i formati di dataModifica

I termini vengono alle volte usati anche per indicare il formato di data:

  • gg/mm/aaaa: la data europea è little-endian
  • aaaa/mm/gg: la data big-endian è usata in Giappone e in ISO 8601
  • mm/gg/aaaa: la data usata in U.S.A. è middle-endian

NoteModifica


Voci correlateModifica

Altri progettiModifica

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