关于Endian的问题，脑袋想破了。

[SnHnBn]

请各位大侠帮忙考虑以下问题：
假设一种CPU支持Big-Endian和Little-Endian两种字节序，那么：
1、在Big-Endian字节序和Little-Endian字节序两种方式下，读取32-bit数据，CPU的数据总线读到的东西是否要作不同的转换放入寄存器当中？
2、驱动在读写一个已知硬件的32bit寄存器时，是否要考虑CPU或总线控制器的Endian模式？为什么？

[SnHnBn]

这篇文章好像我在网上看过，Endian的基本知识我懂，只是好像对我的问题没什么作用。不过还是打算给一点分。
分不够我可以另外开个贴子加，还请各位多多帮忙。

[SnHnBn]

分可以加，我现在有5000多分，想要多少可以提，能给点意见的，有一点作用的话我也会给分的。有不明白的可以问清楚。高手在哪里？

[longxiaozhou]

熟悉x86汇编的人立刻就知道这个值应为0x3412，很对，但在一些情况下，比如说你在SGI的机器上看到这种情况，则正好相反，0x1234才是正确答案，这与CPU内部处理数据的方式有关。这两种处理方式都存在于不同厂商生产的CPU之中，在上例中若此WORD值为0x3412的，我们称之为little-endian, 若为0x1234的，我们称之为big-endian，这是两种不同的byte orders。MSDN中有比较精确的定义如下：

Byte Ordering Byte ordering Meaning
big-endian The most significant byte is on the left end of a word.
little-endian The most significant byte is on the right end of a word.

一般来说我们不用关心byte ordering的问题，但若要涉及跨平台之间的通信和资源共享，则不得不考虑这个问题了。也许你会说，我永远不会去用其它非x86的CPU，也许是这样，你甚至可以不必知道我们最常用的Intel，AMD等生产的x86的byte ordering是little-endian的，而且按现在的装机数量来看，可以说世界上绝大多数CPU是little-endian的，但多了解一些没有什么坏处，也许有用上的一天，实际若您要涉及到网络编程，了解一些还是有所帮助的，看完本文后您就应该知道为何socket编程中为何要用到如 ntohl, htonl, ntohs, htons这几个看起来名字似乎怪怪的API了，也很容易理解这些函数名的意义了。

假设我们要在不同byte ordering的机器之间传输和交换数据，那该怎么办呢，有两个方法，一是全部转换成文本来传输(如XML使用的)，另一个方法两方都按照某一方的byte order，这时就涉及到了不同byte order之间相互转换的问题（网络传输标准如TCP/IP采用第二种方法并且由于历史的原因，byte ordering是big-endian的）。两种之间该如何转换呢？方法有很多，我们可以先看看MFC中在处理serialize的代码中所用的方法(List), 虽然代码应该是高效易读的, 但我个人并不喜欢它, 原因是我觉得这不是一种通用优美的方法.下面列出的是我自己写的转换的代码：


template
F3D_INLINE T ConvertEndian(T t)
{
T tResult = 0;
for (int I = 0; I < sizeof(T); ++ I)
{
tResult <<= 8;
tResult |= (t & 0xFF) ;

t >>= 8;
}

return tResult;
}

原理非常简单，交换字节顺序，我就不多说了，当然这个写法并不是快速的, 只是通用的(我没条件试, 若有不对之处请指出), 若要快速的代码，可以在不同platform上用与platform相关的代码, 如在PowerPC上有 "load word byte-reversed indexed" (lwbrx) 和 "load halfword byte-reversed indexed" (lhbrx) 指令, 在x86上还可用BSWAP单个汇编指令等，在类型上专为int16, int32写的通用的代码也可以比这快得多.

当然如果在byte ordering相同的情况下，应该不必用这个转换函数，所以我们可以定义一个宏来处理不同的byte ordering，也可以在运行时测试byte ordering, 下面的代码给出了一个简单的测试方法。


// Test for endianness.
F3D_INLINE bool IsLittleEndian(void)
{
DWORD dwTestValue = 0x12345678L;
return (*((BYTE*)&dwTestValue) == 0x78);
}

但是float比较怪，有可能所涉及到不仅仅是byte order的问题，因为有些平台如Alpha不使用IEEE的浮点格式，还得自己转换。当然同上，其它的方法一是将所用的float用文本方式输入输出，另一个办法是在某些情况下可将其转换成定点数再处理，这里我不再深入。

如果是读写第三方已经指定byte order的文件或数据流，比如说读SGI的位图文件格式，则可以直接自行按指定的byte order拼起来，不必考虑host机是何种byte ordering。下面我给出相应的代码：


// Read a little-endian TYPE from address
template
F3D_INLINE T GetLittleEndian(const BYTE* pBuf)
{
T tResult = 0;
pBuf += sizeof(T) - 1;
for (int I = 0; I < sizeof(T); ++ I)
{
tResult <<= 8;
tResult |= *pBuf --;
}

return tResult;
}

// Read a big-endian TYPE from address
template
F3D_INLINE T GetBigEndian(const BYTE* pBuf)
{
T tResult = 0;
for (int I = 0; I < sizeof(T); ++ I)
{
tResult <<= 8;
tResult |= *pBuf ++;
}

return tResult;
}

// Set a little-endian TYPE on a address
template
F3D_INLINE void SetLittleEndian(BYTE* pBuf, T t)
{
for (int I = 0; I < sizeof(T); ++ I)
{
*pBuf ++ = BYTE(t & 0xFF);
t >>= 8;
}
}

// Set a big-endian T on a address
template
F3D_INLINE void SetBigEndian(BYTE* pBuf, T t)
{
pBuf += sizeof(T) - 1;
for (int I = 0; I < sizeof(T); ++ I)
{
*pBuf -- = BYTE(t & 0xFF);
t >>= 8;
}
}

从上文可以看出，byte order挺简单的，一般应用中可能也用不上，但若您对写跨平台的程序有兴趣，则一定要了解的比较清楚才行。以上代码都是从实际使用的源码中取下来的。

附：常见Processor, OS的byte ordering情况

Processor OS Order
x86 (Intel, AMD, … ) All little-endian
DEC Alpha All little-endian
HP-PA NT little-endian
HP-PA UNIX big-endian
SUN SPARC All? big-endian
MIPS NT little-endian
MIPS UNIX big-endian
PowerPC NT little-endian
PowerPC non-NT big-endian
RS/6000 UNIX big-endian
Motorola m68k All big-endian

[SnHnBn]

得了，在另外一个论坛得到了答案，基本上和我这两天查资料，思考的一致，我是走了弯路。
看来，搞嵌入式的还是去专业论坛的好。
http://www.embed.com.cn

嵌入开发技术论坛

讨论区：处理器专栏 论坛首页

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主题：Re:关于Endian的问题，脑袋想破了。 <--- 〖回复该帖子〗

一般来说，对两种endian的支持不是动态的，就是说对于一个具体的应用，应该是考虑实际用到的那一种就可以了。
1、在Big-Endian字节序和Little-Endian字节序两种方式下，读取32-bit数据，CPU的数据总线读到的东西是否要作不同的转换放入寄存器当中？

如果是字对齐的地址，就不用转换，如果不是，就要转换，而且两种字节顺序要分开考虑。
2、驱动在读写一个已知硬件的32bit寄存器时，是否要考虑CPU或总线控制器的Endian模式？为什么？
同上，如果是32位操作，而且是字对齐地址，就不用考虑，如果不是，就要考虑两种情况。两种字节顺序，可以通过程序判断出来。就是说，程序执行的时候判断一下，可以根据不同结果作相应的处理。
※ 作 者: 清风徐来 2003-8-28 13:15:59 ※

[SnHnBn]

longxiaozhou(阿龙)，便宜你了:)