Las computadoras funcionan mediante código binario, un lenguaje compuesto por 0s y 1s . Este código binario forma la base de todas las operaciones de la computadora y permite todo, desde reproducir videos hasta procesar algoritmos complejos. Un solo bit es un 0 o un 1 , y ocho bits forman un byte. Si bien algunos datos, como ciertos caracteres ingleses, se pueden representar con un solo byte, otros tipos de datos requieren varios bytes. El concepto de endianidad es crucial para comprender cómo las computadoras leen e interpretan estos bytes.

¿Qué es la endianidad?

Endianidad Se refiere al orden en que se organizan los bytes en la memoria. Diferentes idiomas leen su texto en diferentes órdenes. por ejemplo, el inglés se lee de izquierda a derecha, mientras que el árabe se lee de derecha a izquierda. Endianidad Funciona de manera similar para las computadoras. Si una computadora lee bytes de izquierda a derecha y otra los lee de derecha a izquierda, surgen problemas cuando estas computadoras necesitan comunicarse.

La endianidad garantiza que los bytes de la memoria de la computadora se lean en un orden específico. Cada sistema informático es internamente coherente con sus propios datos, pero la llegada de Internet ha llevado a que se compartan más datos que nunca y no todos los sistemas leen los datos en el mismo orden.

La endianidad se presenta en dos formas principales: Big-endian (BE) y Little-endian (LE).

• Big-endian (BE) : almacena primero el byte más significativo (el extremo grande). Esto significa que el primer byte (en la dirección de memoria más baja) es el más grande, lo que tiene más sentido para las personas que leen de izquierda a derecha.
• Little-endian (LE) : almacena primero el byte menos significativo (el extremo pequeño). Esto significa que el primer byte (en la dirección de memoria más baja) es el más pequeño, lo que tiene más sentido para las personas que leen de derecha a izquierda.

¿Qué es el big endian?

En un sistema big-endian, el byte más significativo (MSB) se almacena en la dirección de memoria más baja. Esto significa que el gran final (la parte más importante de los datos) es lo primero. Por ejemplo, un entero de 32 bits0x12345678>se almacenaría en la memoria de la siguiente manera en un sistema big-endian:

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

Aquí, 0x12 es el byte más significativo, colocado en la dirección más baja ( 00 ), seguido por 0x34, 0x56, y 0x78 en la dirección más alta ( 03 ).

¿Qué es Little-endian?

Un sistema little-endian almacena el byte menos significativo (LSB) en la dirección de memoria más baja. El final pequeño (la parte menos significativa de los datos) viene primero. Para el mismo entero de 32 bits0x12345678>, un sistema little-endian lo almacenaría como:

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

Aquí, 0x78> es el byte menos significativo, colocado en la dirección más baja ( 00 ), seguido por 0x56> , 0x34> , y 0x12> en la dirección más alta ( 03 ).

Importancia del byte más significativo (MSbyte) en Little y Big Endian:

Comprender el concepto de Byte más significativo (MSbyte) ayuda a aclarar aún más la endianidad. Usemos un número decimal para ilustrar.

Considere el número decimal 2.984. Cambiar el dígito 4 a 5 aumenta el número en 1, mientras que cambiar el dígito 2 a 3 aumenta el número en 1000. Este concepto se aplica también a bytes y bits.

• Byte más significativo (MSbyte) : el byte que contiene el valor de posición más alto.
• Byte menos significativo (LSbyte) : el byte que contiene el valor de posición más bajo.

En formato big-endian, el MSbyte se almacena primero. En formato little-endian, el MSbyte se almacena al final.

¿Cuándo podría ser un problema la endianidad?

La endianidad debe considerarse en diversos escenarios informáticos, particularmente cuando sistemas con diferentes órdenes de bytes necesitan comunicarse o compartir datos.

1. Caracteres Unicode: Unicode, el conjunto de caracteres utilizado universalmente en todos los dispositivos, utiliza una secuencia de bytes de caracteres especiales llamada Marca de orden de bytes (BOM). El BIEN informa al sistema que la secuencia entrante es Unicode, especifica qué codificación de caracteres Unicode se utiliza e indica el orden endian de la secuencia entrante.
2. Lenguajes de programación: Algunos lenguajes de programación requieren especificar la secuencia del orden de los bytes. Por ejemplo, en Rápido , usado para iOS desarrollo, puede definir si los datos se almacenan en big endian o formato little endian .
3. Protocolos de red: Históricamente han surgido diferentes protocolos, lo que ha llevado a la necesidad de interacción. big-endian Es el orden dominante en los protocolos de red y se conoce como orden de red. Por el contrario, la mayoría de las PC utilizan little-endian formato. Garantizar la interoperabilidad entre estos formatos es fundamental en la comunicación de red.
4. Diseño del procesador: Los procesadores pueden diseñarse para ser little-endian, big-endian, o bi-endian (capaz de manejar ambos). Las elecciones de los consumidores y las tendencias resultantes del mercado han influido en lo que hoy se considera normal en los sistemas informáticos.

¿Por qué es un problema el endianismo?

Endianidad se convierte en un problema principalmente debido a la interacción entre diferentes sistemas y protocolos. El desarrollo histórico del protocolo condujo a diferentes convenciones de orden de bytes, lo que requirió la conversión de datos para lograr compatibilidad. En lenguajes de nivel superior y entornos abstractos, la endianidad a menudo se gestiona entre bastidores, lo que reduce la necesidad de preocuparse por los desarrolladores. Sin embargo, comprender la endianidad sigue siendo crucial para la programación de bajo nivel, el diseño de protocolos de red y la interoperabilidad de datos.

Conclusión

Endianidad Así es como se ordenan los bytes en los datos de la computadora. big-endian y little-endian Hay dos formas de organizar bytes, cada una con ventajas. Comprender la endianidad es muy importante para los desarrolladores que se ocupan de datos de bajo nivel, redes e interoperabilidad de sistemas. Mientras little-endian es común, ambos formatos siguen siendo importantes a medida que evoluciona la tecnología. Se seguirán desarrollando estrategias para gestionar datos en las convenciones endian para garantizar la compatibilidad y el rendimiento.