Big-endian va Little-endian Formatlari

Endianness nima ?

"Endianness" — bu kompyuter xotirasida ko‘p baytli ma'lumotlarning qanday tartibda saqlanishini bildiruvchi tushuncha. Asosan, ikkita asosiy format mavjud:

1. Big-endian – Katta bayt birinchi (eng chapda) saqlanadi.

2. Little-endian – Kichik bayt birinchi (eng chapda) saqlanadi.

Kompyuter arxitekturasi va protsessorlar ushbu formatlardan birini yoki ikkalasini ham qo‘llab-quvvatlashi mumkin.

Big-endian Formati

Tavsif

Big-endian formatida ko‘p baytli ma'lumotning eng katta bayti (yoki yuqori bayti) xotirada birinchi (eng past manzil) saqlanadi.

Misol uchun, 0x12345678 raqamini 32-bit formatda big-endian ko‘rinishda tasavvur qilaylik:

Xotira manzili	Ma'lumot (bayt)
0	0x12
1	0x34
2	0x56
3	0x78

• Katta bayt birinchi, keyinchalik kichik baytlar keladi.

Qo‘llanilishi

• Big-endian format tarmoq protokollarida (masalan, TCP/IP) ishlatiladi. Shuning uchun bu formatni ko‘pincha "network byte order" deb ham atashadi.

• IBM PowerPC, SPARC kabi ba'zi protsessorlar big-endian formatdan foydalanadi.

Little-endian Formati

Tavsif

Little-endian formatida ko‘p baytli ma'lumotning eng kichik bayti (yoki pastki bayti) xotirada birinchi (eng past manzil) saqlanadi.

Misol uchun, 0x12345678 raqamini 32-bit formatda little-endian ko‘rinishda tasavvur qilaylik:

Xotira manzili	Ma'lumot (bayt)
0	0x78
1	0x56
2	0x34
3	0x12

• Kichik bayt birinchi, keyinchalik katta baytlar keladi.

Qo‘llanilishi

• Intel x86 va x86-64 protsessorlari little-endian formatni qo‘llaydi.

• ARM protsessorlari ham odatda little-endian formatda ishlaydi.

Big-endian va Little-endian Formatlarning Taqqoslanishi

Xususiyat	Big-endian	Little-endian
Saqlash tartibi	Katta bayt birinchi, keyin kichik baytlar	Kichik bayt birinchi, keyin katta baytlar
Qo‘llanilish sohalari	Tarmoq protokollari, ba'zi protsessorlar	Intel protsessorlari, ko‘plab operatsion tizimlar
O‘qish tartibi	Odamlar o‘qishiga qulayroq	Mashina uchun tezroq ishlov berish

Misol – 16-bitli sonlarni saqlash

16-bitli 0xABCD qiymatni ko‘rib chiqamiz:

1. Big-endian ko‘rinish:

   Manzil 0: 0xAB
   Manzil 1: 0xCD

2. Little-endian ko‘rinish:

   Manzil 0: 0xCD
   Manzil 1: 0xAB

Kompilyator va Protsessorning Roli

• Protsessor arxitekturasi ma'lumotlarni qaysi formatda saqlashni belgilaydi.

• Kompilyator va operatsion tizim endiannessni avtomatik boshqaradi, ammo ba'zi tarmoqli va fayl formatlari bilan ishlashda dasturchi endiannessni nazorat qilishi kerak.

Misol uchun, tarmoq dasturlashida paketlar big-endian formatda bo‘ladi, shuning uchun little-endian tizimda ishlayotgan dastur big-endian ma'lumotlarni o‘qish va qayta yozish jarayonida konversiya (endianness conversion) amalga oshiradi.

C/C++ Dasturlashda Endiannessni Tekshirish

Quyidagi kod little-endian yoki big-endian formatni aniqlaydi:

#include <stdio.h>

int main() {
    unsigned int x = 0x12345678;
    unsigned char *ptr = (unsigned char *)&x;

    if (*ptr == 0x78) {
        printf("Little-endian format\n");
    } else {
        printf("Big-endian format\n");
    }

    return 0;
}

Bu kodda agar 0x78 qiymat eng past manzilda saqlangan bo‘lsa, tizim little-endian, aks holda big-endian bo‘ladi.

Assemblyda Endianness bilan ishlash

Assemblyda ma'lumotlarni xotiradan o‘qishda yoki yozishda endiannessga e'tibor berish zarur. Quyida 32-bit sonni little-endian va big-endian formatda qanday yozilishini ko‘rsatadigan kodlar berilgan.

Little-endian format

section .data
    number dd 0x12345678   ; Little-endian formatda saqlanadi

Xotirada quyidagicha saqlanadi:

Manzil 0: 0x78
Manzil 1: 0x56
Manzil 2: 0x34
Manzil 3: 0x12

Big-endian format

section .data
    number db 0x12, 0x34, 0x56, 0x78   ; Big-endian formatda qo‘lda belgilash

Xotirada quyidagicha saqlanadi:

Manzil 0: 0x12
Manzil 1: 0x34
Manzil 2: 0x56
Manzil 3: 0x78

Endiannessni Konversiya qilish (Conversion)

Tarmoq dasturlarida ko‘pincha endiannessni o‘zgartirish talab qilinadi. C tilida buni htons(), htonl(), ntohs(), va ntohl() funksiyalari orqali amalga oshirish mumkin:

• htons() – 16-bitli qiymatni host (mahalliy) formatdan network (big-endian) formatga o‘zgartiradi.

• htonl() – 32-bitli qiymatni host formatdan network formatga o‘zgartiradi.

• ntohs() va ntohl() – teskari yo‘nalishda konversiya uchun ishlatiladi.

Amaliy Qo‘llanish

1. Tarmoq Protokollari: UDP va TCP paketlari big-endian formatda yuboriladi, chunki tarmoqlar uchun bu standart hisoblanadi.

2. Fayl Formatlari: Ba'zi fayl formatlari (masalan, JPEG, PNG) big-endian yoki little-endian formatlardan foydalanadi.

3. Platformaga Bog‘liq Ma'lumotlar: Dasturlashda ma'lumotlar formatining platformaga bog‘liqligi tufayli endiannessni nazorat qilish talab qilinishi mumkin.

• Big-endian formatda katta bayt birinchi saqlanadi va ko‘pincha tarmoq protokollarida qo‘llaniladi.

• Little-endian formatda kichik bayt birinchi saqlanadi va Intel kabi protsessorlarda qo‘llaniladi.

• Endianness dasturlashda, ayniqsa tarmoq dasturlarida va ko‘p platformali ilovalarda muhim hisoblanadi. Ma'lumotlarni to‘g‘ri tartibda saqlash va qayta ishlash maqsadida endianness konversiya jarayonlari talab qilinadi.