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MSB&LSB与Endianness

2016-12-25 20:19 369 查看
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MSB&LSB与Endianness

参考资料

http://www.merriam-webster.com/dictionary/positional%20notation

http://www.buczynski.com/Proteus/msblsb.html 
https://en.wikipedia.org/wiki/Most_significant_bit 
https://en.wikipedia.org/wiki/Least_significant_bit 
https://en.wikipedia.org/wiki/Bit_numbering 
https://support.microsoft.com/en-us/kb/130861

https://www.cs.umd.edu/class/sum2003/cmsc311/Notes/Data/endian.html 
https://support.microsoft.com/en-us/kb/102025 
https://en.wikipedia.org/wiki/Endianness

MSB和LSB

解释:

MSB = most significant bit 最高有效位,也称high-order bit
LSB = least significant bit 最低有效位

由于我们普遍使用的记数方法一般都是Positional notation(位置记法),不同的位置其“权”不同。所以,一般地,MSB也可称做left-most bit,LSB也可称作right-most bit。

例如,数值150的二进制表示法:
1001 0110
,即8-bit二进制数:
|   1  |  0 |  0 |  1 |  0 |  1 |  1 |   0  |
| bit7 | .. | .. | .. | .. | .. | .. | bit0 |
1
2
1
2

这里,bit7就是MSB,bit0就是LSB. 

通俗的说,就是在一个数值中,占比重最高的位即这个数的最高位叫MSB,占比重最低的位即这个数的最低位叫LSB。

严格地讲,MSB和LSB指二进制数的bit位。宽泛地讲,这个数可以不限于二进制,比如Byte,十六进制数0x12345678中,MSB可以指字节0x12,LSB可以指字节0x78。

其实,MSB和LSB就是用来陈述了一个数中的高位低位。

常见应用场合:

MSB和LSB最常见的使用,就是在数据传输中,用来约定数据传输的顺序。

比如通讯中说 MSB First 或 LSB First,就是在约定 the ordering of the sequence of the bits in the bytes sent over a wire in a transmission protocol or in a stream.

例如,接收方依次收到1-0-0-1-0-1-1-0,如果约定MSB,则为
b10010110
==150,如果约定LSB,则为
b01101001
==105.

MSB和LSB的扩展用途

MSB和LSB的基本意义,是用来指明一个二进制数值中的 
bit positions
 ,即哪个是最高位、哪个是最低位(bit)。 

同样
4000
地,我们也可以把这种方式拓展,拿来代指在一个多字节(multi-bytes)的数值中,哪个字节是最高字节,哪个字节是最低字节(byte)。在这种场合下,我们可以把MSB和LSB中的 
B
 当做
Byte
看待。

Endian

这里我们假定 
sizeof(int) == 4
.

那么变量 
int i = 0x12345678;
 的值在内存(memory)中是怎么放置的呢? 

(在变量
i
中,MSB就是
0x12
,LSB就是
0x78

两种存储方案:

方案一:
|   12   |   34   |   56   |   78   |
| addr+0 | addr+1 | addr+2 | addr+3 |
1
2
1
2
方案二:
|   78   |   56   |   34   |   12   |
| addr+0 | addr+1 | addr+2 | addr+3 |
1
2
1
2

我们沿着地址增长的方向看下去, 

方案一,首先看到的是
0x12
即MSB,也就是说先看到一个数据中的占“大头”的部分,所以叫做 big endian。 

方案二,首先看到的是
0x78
即LSB,也就是说先看到一个数据中的占“小头”的部分,所以叫做 little endian。

endian的一个简单探测程序:

int   i = 1;
char *p = (char *)(&i);

if (1 == p[0])
{
printf("little endian\n");
}
else
{
printf("big endian\n");
}
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