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Big endian
"groß-endisch"
Regeln für die Anordung von mehrteiligen Informationen, insbesondere der Bytes eines Datenwortes im Speicher.
Die Ausdrücke "big endian" (Dt. etwa: "groß-endisch") und "little endian" (Dt. etwa: "klein-endisch")beziehen sich auf die Reihenfolge verschiedener Elemente einer hierarchisch strukturierten Einheit. Steht das hierarchisch höchststehende Element vorn, also sozusagen das "dicke Ende" (Engl. "big end") zuvorderst, spricht man von einem "big endian"-System, steht hingegen das Element auf der untersten Ebene der Hierarchie am weitesten vorn, geht also das "kleine Ende" (Engl.: "little end") voran, spricht man von einem "little endian"-System.
Meist bezeichnet man mit "big endian" und "little endian" die Stellenabfolge der Bytes eines Datenwortes. Datenworte, die aus mehreren Bytes bestehen, können nicht vollständig in einer Speicherzelle des Computer-Prozessors gespeichert werden; sie müssen auf mehrere solche Zellen verteilt werden. Die Ausdrücke "big endian" und "little endian" beziehen sich in diesem Zusammenhang auf zwei unterschiedliche Regeln, nach denen ein aus mehreren Bytes zusammengesetztes Datenwort auf die Speicherzellen verteilt wird. Ist das Datenwort zum Beispiel vier Byte (also 32 Bit) lang, werden die vier Bytes (b0,b1,b2,b3) in einem "big endian" System im Speicher so angeordnet, wie man die Stellen einer Dezimalzahl auf Papier schreiben würde, also zuerst das höchstwertige Byte und zuletzt das Byte mit dem geringsten Stellenwert (b3,b2,b1,b0). Zuvorderst steht hier also das "big end". In "little endian"-Systemen hingegen steht das Byte mit dem niedrigsten Stellenwert am weitesten links und das Byte mit dem höchsten Stellenwert am weitesten rechts (b0,b1,b2,b3). Zuvorderst steht also das "little end".
Der Hexadezimal-Wert 0xABCD (Dezimal: 43.981) zum Beispiel wird in einem "little endian"-System in folgender Reihenfolge im Speicher abgelegt:
0xD 0xC 0xB 0xA
In einem "big Endian"-System wird dieser Wert hingegen in folgender Reihenfolge gespeichert:
0xA 0xB 0xC 0xD
Der 32 Bit-Hexadezimalwert 0x12345678 würde entsprechend folgendermaßen in den Speichern abgelegt:
| Adresse |
00 |
01 |
02 |
03 |
| big endian |
12 |
34 |
56 |
78 |
| little endian |
78 |
56 |
34 |
12 |
"Little endian" und "big endian" sind damit Begriffe, die etwas über die Architektur des Prozessors (CPU) aussagen.
Viele Mainframes (Großrechner), besonders die der 370-Familie der Firma IBM, sind "big endian"-Systeme. Auch Motorola-Prozessoren (die im Apple Macintosh und im Atari eingesetzt werden), verwenden die "big endian"-Byte-Anordnung. Zu den "big endian"-Architekturen zählen ferner der PDP-10, die SPARC-Prozessoren (zum Beispiel in den SPARC-Stations von Sun) und einige der verschiedenen "Reduced Instruction Set Computer" (RISC).
Die im "Personal Computer" (PC) eingesetzten Intel-Prozessoren (zum Beispiel der Pentium) arbeiten hingegen nach der "little endian"-Byte-Anordnung, ebenso der PDP-11 und die Chips der VAX-Familie. Weitere "little endian"Systeme sind der DEC alpha und die meisten MIPSChips.
Der "PowerPC", ein von IBM, Apple und Motorola gemeinsam entwickelter Rechner mit RISC-Prozessor, wird als "bi-endian" bezeichnet, da er sowohl mit "big endian"- als auch mit "little endian"-Daten arbeiten kann. Dies gilt auch für den SH3/SH4 RISC-Prozessor von Hitachi, der in tragbaren Klein-Computer eingesetzt wird und nach einem Neustart zwischen "big endian"- und "little endian"-Schema hin- und herwechseln kann. Diese Fähigkeit von Hard- oder Software, mit beiderlei Daten-Architekturen zu arbeiten, wird scherzhaft auch als "bytesexual" (in Anspielung auf "bisexuell") bezeichnet.
Für die Umwandlung von Programmen, die dem "big endian"-Schema folgen, in "little endian"-Programme (oder umgekehrt) werden bei Bedarf Converter-Programme eingesetzt. Die Umwandlung von Multi-Byte-Datenwörtern von "big endian" auf "little endian" wird als das NUXI-Problem bezeichnet. Wenn man sich das Wort UNIX als ein aus zwei Byte bestehendes Datenwort vorstellt, würden "big endian"-Systeme dieses Datenwort als "UNIX" speichern, "little endian"-Systeme hingegen als "NUXI".
"Big endian" und "little endian" bezieht sich nicht nur auf die Anordnung von Bytes, sondern auch auf die anderer Einheiten, etwa die von Bits innerhalb eines Bytes. Es gibt Computer-Systeme, die die Bits "big endian", die Bytes jedoch "little endian" anordnen oder umgekehrt. In der Regel jedoch ist die Bit-Abfolge sowohl in "big endian"- als auch in "little endian"-Systemen "big-endian", also so, dass das Bit mit dem höchsten Stellenwert am weitesten links steht. Ein Byte mit dem Hexadezimal-Wert 4F wird also in aller Regel als 01001111 wiedergegeben, unabhängig davon, an welcher Position im Datenwort das Byte mit dem Hexadezimalwert 4F steht.
Auch auf E-Mail-Adressen wurden früher die Bezeichung "big endian" und "little endian" angewendet, als es noch das Adress-Format des britischen "Joint Networking Team" (JANET) gab. In diesen E-Mail-Adressen wurde nach dem "@" zunächst die "Top Level Domain" (TLD) und dann die "Secondary Domain" angegeben; sie waren also "big endian". Nachdem das Internet Committee die "little endian"-Reihenfolge - zuerst "Secondary Domain", dann "Top Level Domain" - beschlossen hat, wurden die E-Mail-Adressen im JANET-Format gegen Ende des Jahres 1994 allmählich obsolet. Die "little endian"-Reihenfolge der Domain-Namen in E-Mail-Adressen ist auch als "Network Byte Order" (Dt.: "Byte-Anordnung für Computer-Netze") bekannt.
Auch auf Datumsformate werden die Bezeichnungen "big endian" und "little endian" angewendet. In Europa ist für Datumsangaben die "little endian"-Reihenfolge Tag, Monat, Jahr (TT.MM.JJ; Engl.: dd/mm/yy) üblich, in Japan wird meist die "big endian"-Reihenfolge Jahr, Monat, Tag (JJ.MM.TT; Engl.: yy/mm/dd) verwendet. In den USA findet man oft Datumsangaben nach dem Schema Monat, Tag, Jahr (MM.TT.JJ; Engl.: mm/dd/yy), die - folgerichtig, aber semantisch nicht ganz überzeugend - als "middle endian" (Dt. etwa: "mittel-endisch") bezeichnet werden.
Der Ausdruck "big-endian" und "little endian" stammt übrigens aus dem satirisch-zeitkritischen Roman "Gullivers Reisen" von Jonathan Swift. Swift erzählt, die Bewohner des Landes Lilliput sind über die Frage in zwei verfeindete Lager gespalten, ob man gekochter Eier am dicken Ende öffnen sollte (so die "big endians") oder an der Spitze (so die "little endians"). Über diese Frage entbrennen generationenlange Glaubenskämpfe zwischen den traditionalistischen "big endians" und den königstreuen "little endians".
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| Querverweise: |
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Domain Mainframe TLD
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| Externe Verweise: |
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| Letzte Aktualisierung: |
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2002-07-25
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Autor: |
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jm
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