Els ordinadors funcionen amb codi binari, un llenguatge format per 0s i 1s . Aquest codi binari és la base de totes les operacions de l'ordinador, que permet des de renderitzar vídeos fins a processar algorismes complexos. Un sol bit és a 0 o a 1 , i vuit bits formen un byte. Tot i que algunes dades, com ara determinats caràcters anglesos, es poden representar amb un únic byte, altres tipus de dades requereixen diversos bytes. El concepte de endianitat és crucial per entendre com els ordinadors llegeixen i interpreten aquests bytes.

Què és Endianness?

Endianisme fa referència a l'ordre en què s'organitzen els bytes a la memòria. Els diferents idiomes llegeixen el seu text en diferents ordres. per exemple, l'anglès es llegeix d'esquerra a dreta, mentre que l'àrab es llegeix de dreta a esquerra. Endianisme funciona de la mateixa manera per a ordinadors. Si un ordinador llegeix bytes d'esquerra a dreta i un altre els llegeix de dreta a esquerra, sorgeixen problemes quan aquests ordinadors s'han de comunicar.

Endianness assegura que els bytes de la memòria de l'ordinador es llegeixen en un ordre específic. Cada sistema informàtic és coherent internament amb les seves pròpies dades, però l'arribada d'Internet ha portat a compartir més dades que mai, i no tots els sistemes llegeixen les dades en el mateix ordre.

L'endianisme es presenta en dues formes principals: Big-endian (BE) i Little-endian (LE).

• Big-endian (BE) : emmagatzema primer el byte més significatiu (l'extrem gran). Això vol dir que el primer byte (a l'adreça de memòria més baixa) és el més gran, cosa que té més sentit per a les persones que llegeixen d'esquerra a dreta.
• Little-endian (LE) : Emmagatzema primer el byte menys significatiu (l'extrem petit). Això vol dir que el primer byte (a l'adreça de memòria més baixa) és el més petit, cosa que té més sentit per a les persones que llegeixen de dreta a esquerra.

Què és Big-endian?

En un sistema big-endian, el byte més significatiu (MSB) s'emmagatzema a l'adreça de memòria més baixa. Això significa que el gran final (la part més significativa de les dades) és el primer. Per exemple, un nombre enter de 32 bits0x12345678>s'emmagatzemaria a la memòria de la manera següent en un sistema big-endian:

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

Aquí, 0x12 és el byte més significatiu, situat a l'adreça més baixa ( 00 ), Seguit per 0x34, 0x56, i 0x78 a l'adreça més alta ( 03 ).

Què és Little-endian?

Un sistema little-endian emmagatzema el byte menys significatiu (LSB) a l'adreça de memòria més baixa. El petit final (la part menys significativa de les dades) arriba primer. Per al mateix nombre enter de 32 bits0x12345678>, un sistema little-endian l'emmagatzemaria com:

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

Aquí, 0x78> és el byte menys significatiu, situat a l'adreça més baixa ( 00 ), Seguit per 0x56> , 0x34> , i 0x12> a l'adreça més alta ( 03 ).

Importància del byte més significatiu (MSbyte) a Little i Big Endian:

Entendre el concepte de Byte més significatiu (MSbyte) ajuda a aclarir encara més l'endianisme. Utilitzem un nombre decimal per il·lustrar.

Considereu el nombre decimal 2.984. Canviar el dígit del 4 al 5 augmenta el nombre en 1, mentre que canviant el dígit del 2 al 3 augmenta el nombre en 1.000. Aquest concepte s'aplica també als bytes i als bits.

• Byte més significatiu (MSbyte) : el byte que conté el valor de posició més alt.
• Byte menys significatiu (LSbyte) : el byte que conté el valor de posició més baix.

En format big-endian, el MSbyte s'emmagatzema primer. En format little-endian, el MSbyte s'emmagatzema per darrer.

Quan pot ser que l'Endianness sigui un problema?

Cal tenir en compte l'endianitat en diversos escenaris informàtics, especialment quan els sistemes amb diferents ordres de bytes necessiten comunicar-se o compartir dades.

1. Caràcters Unicode: Unicode, el conjunt de caràcters utilitzat universalment en tots els dispositius, utilitza una seqüència de bytes de caràcters especial anomenada Marca d'ordre de bytes (BOM). El BÉ informa al sistema que el flux entrant és Unicode, especifica quina codificació de caràcters Unicode s'utilitza i indica l'ordre endian del flux entrant.
2. Llenguatges de programació: Alguns llenguatges de programació requereixen especificar la seqüència d'ordre de bytes. Per exemple, en Ràpid , usat per iOS desenvolupament, podeu definir si s'emmagatzemen les dades big-endian o format little-endian .
3. Protocols de xarxa: Històricament han sorgit diferents protocols, que han provocat la necessitat d'interacció. Big-endian és l'ordre dominant en els protocols de xarxa i es coneix com a ordre de xarxa. Per contra, la majoria dels ordinadors utilitzen petit-endian format. Garantir la interoperabilitat entre aquests formats és fonamental en la comunicació de xarxa.
4. Disseny del processador: Els processadors es poden dissenyar per ser qualsevol petit-endian, big-endian, o bi-endian (capaç de manejar tots dos). L'elecció dels consumidors i les tendències consegüents del mercat han influït en el que avui es considera normal en els sistemes informàtics.

Per què és Endianness un problema?

Endianisme esdevé un problema principalment a causa de la interacció entre diferents sistemes i protocols. El desenvolupament històric del protocol va comportar diferents convencions d'ordre de bytes, la qual cosa va requerir la conversió de dades per a la compatibilitat. En llenguatges de nivell superior i entorns abstractes, sovint es gestiona l'endianness entre bastidors, reduint la necessitat de preocupació dels desenvolupadors. Tanmateix, la comprensió de l'endian continua sent crucial per a la programació de baix nivell, el disseny de protocols de xarxa i la interoperabilitat de dades.

Conclusió

Endianisme és com s'ordenen els bytes a les dades de l'ordinador. Big-endian i petit-endian hi ha dues maneres d'ordenar els bytes, cadascuna amb avantatges. Entendre l'endian és molt important per als desenvolupadors que tracten dades de baix nivell, xarxes i interoperabilitat del sistema. Mentre petit-endian és comú, ambdós formats continuen sent importants a mesura que la tecnologia evoluciona. Les estratègies per gestionar les dades a través de les convencions endian es continuaran desenvolupant per garantir la compatibilitat i el rendiment.