linux源码分析之字节序（3）-- big_endian.h

本节主要分析大端字节顺序。

首先，我们要理解大端、小端的概念：

字节顺序是指占内存多于一个字节类型的数据在内存中的存放顺序，通常有小端、大端两种字节顺序。小端字节序指低字节数据存放在内存低地址处，高字节数据存放在内存高地址处；大端字节序是高字节数据存放在低地址处，低字节数据存放在高地址处。基于X86平台的PC机是小端字节序的，而有的嵌入式平台则是大端字节序的。因而对int、uint16、uint32等多于1字节类型的数据，在这些嵌入式平台上应该变换其存储顺序。通常我们认为，在空中传输的字节的顺序即网络字节序为标准顺序，考虑到与协议的一致以及与同类其它平台产品的互通，在程序中发数据包时，将主机字节序转换为网络字节序，收数据包处将网络字节序转换为主机字节序。

其实big endian是指低地址存放最高有效字节（MSB），而little endian则是低地址存放最低有效字节（LSB）。

接下来，我们来看看 路径 include/linux/byteorder 下的文件 big_endian.h

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#ifndef _LINUX_BYTEORDER_BIG_ENDIAN_H
#define _LINUX_BYTEORDER_BIG_ENDIAN_H

#ifndef __BIG_ENDIAN
#define __BIG_ENDIAN 4321
#endif
#ifndef __BIG_ENDIAN_BITFIELD
#define __BIG_ENDIAN_BITFIELD
#endif

#include <linux/types.h>
#include <linux/swab.h>

#define __constant_htonl(x) ((__be32)(__u32)(x))        //将一个32位数从主机字节顺序转换成无符号长整形的网络字节顺序
#define __constant_ntohl(x) ((__u32)(__be32)(x))        //将一个32位数由网络字节顺序转换为主机字节顺序
#define __constant_htons(x) ((__be16)(__u16)(x))        //将一个16位数从主机字节顺序转换成无符号短整形的网络字节顺序
#define __constant_ntohs(x) ((__u16)(__be16)(x))        //将一个16位数由网络字节顺序转换为主机字节顺序
#define __constant_cpu_to_le64(x) ((__le64)___constant_swab64((x)))
#define __constant_le64_to_cpu(x) ___constant_swab64((__u64)(__le64)(x))
#define __constant_cpu_to_le32(x) ((__le32)___constant_swab32((x)))
#define __constant_le32_to_cpu(x) ___constant_swab32((__u32)(__le32)(x))
#define __constant_cpu_to_le16(x) ((__le16)___constant_swab16((x)))
#define __constant_le16_to_cpu(x) ___constant_swab16((__u16)(__le16)(x))
#define __constant_cpu_to_be64(x) ((__be64)(__u64)(x))
#define __constant_be64_to_cpu(x) ((__u64)(__be64)(x))
#define __constant_cpu_to_be32(x) ((__be32)(__u32)(x))
#define __constant_be32_to_cpu(x) ((__u32)(__be32)(x))
#define __constant_cpu_to_be16(x) ((__be16)(__u16)(x))
#define __constant_be16_to_cpu(x) ((__u16)(__be16)(x))
#define __cpu_to_le64(x) ((__le64)__swab64((x)))        //从cpu字节顺序转换成64位小端字节数据（使用指向一个值的指针来转换）
#define __le64_to_cpu(x) __swab64((__u64)(__le64)(x))    //从64位小端字节数据转换成cpu字节顺序
#define __cpu_to_le32(x) ((__le32)__swab32((x)))        //从cpu字节顺序转换成32位小端字节数据
#define __le32_to_cpu(x) __swab32((__u32)(__le32)(x))    //从32位小端字节数据转换成cpu字节顺序
#define __cpu_to_le16(x) ((__le16)__swab16((x)))        //从cpu字节顺序转换成16位小端字节数据
#define __le16_to_cpu(x) __swab16((__u16)(__le16)(x))    //从16位小端字节数据转换成cpu字节顺序
#define __cpu_to_be64(x) ((__be64)(__u64)(x))            //从cpu字节顺序转换成64位大端字节数据
#define __be64_to_cpu(x) ((__u64)(__be64)(x))            //从64位大端字节数据转换成cpu字节顺序
#define __cpu_to_be32(x) ((__be32)(__u32)(x))            //从cpu字节顺序转换成32位大端字节数据
#define __be32_to_cpu(x) ((__u32)(__be32)(x))            //从32位大端字节数据转换成cpu字节顺序
#define __cpu_to_be16(x) ((__be16)(__u16)(x))            //从cpu字节顺序转换成16位大端字节数据
#define __be16_to_cpu(x) ((__u16)(__be16)(x))            //从16位大端字节数据转换成cpu字节顺序

static __inline__ __le64 __cpu_to_le64p(const __u64 *p)
{
return (__le64)__swab64p(p);
}
static __inline__ __u64 __le64_to_cpup(const __le64 *p)
{
return __swab64p((__u64 *)p);
}
static __inline__ __le32 __cpu_to_le32p(const __u32 *p)
{
return (__le32)__swab32p(p);
}
static __inline__ __u32 __le32_to_cpup(const __le32 *p)
{
return __swab32p((__u32 *)p);
}
static __inline__ __le16 __cpu_to_le16p(const __u16 *p)
{
return (__le16)__swab16p(p);
}
static __inline__ __u16 __le16_to_cpup(const __le16 *p)
{
return __swab16p((__u16 *)p);
}
static __inline__ __be64 __cpu_to_be64p(const __u64 *p)
{
return (__be64)*p;
}
static __inline__ __u64 __be64_to_cpup(const __be64 *p)
{
return (__u64)*p;
}
static __inline__ __be32 __cpu_to_be32p(const __u32 *p)
{
return (__be32)*p;
}
static __inline__ __u32 __be32_to_cpup(const __be32 *p)
{
return (__u32)*p;
}
static __inline__ __be16 __cpu_to_be16p(const __u16 *p)
{
return (__be16)*p;
}
static __inline__ __u16 __be16_to_cpup(const __be16 *p)
{
return (__u16)*p;
}
#define __cpu_to_le64s(x) __swab64s((x))
#define __le64_to_cpus(x) __swab64s((x))
#define __cpu_to_le32s(x) __swab32s((x))
#define __le32_to_cpus(x) __swab32s((x))
#define __cpu_to_le16s(x) __swab16s((x))
#define __le16_to_cpus(x) __swab16s((x))
#define __cpu_to_be64s(x) do { (void)(x); } while (0)
#define __be64_to_cpus(x) do { (void)(x); } while (0)
#define __cpu_to_be32s(x) do { (void)(x); } while (0)
#define __be32_to_cpus(x) do { (void)(x); } while (0)
#define __cpu_to_be16s(x) do { (void)(x); } while (0)
#define __be16_to_cpus(x) do { (void)(x); } while (0)

#endif /* _LINUX_BYTEORDER_BIG_ENDIAN_H */

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总结：

本节主要分析了大端字节序定义，以及网络字节序与主机字节序的转换函数

网际协议在处理这些多字节整数时，使用大端字节序。