在 ARM 上切换字节顺序

Question

我听说ARM处理器可以在小端和大端之间切换。处理器需要这个做什么？安卓手机上用吗？

Answer 1

根据处理器的不同，可以动态切换字节顺序。较旧的处理器将以一种字节序状态启动，并且预计会保持该状态。在后一种情况下，整个设计通常会设置为大端或小端。

支持混合字节序操作的主要原因是支持网络堆栈，其中所操作的底层数据集是本机大字节序。这对于交换机/路由器和移动基站来说非常重要，其中处理器运行定义良好的软件堆栈，而不是作为通用应用设备运行。

请注意，在不同的 ARM 架构中，大端行为有多种不同的实现，您需要准确检查它在任何特定内核上的工作原理。

Answer 2

没有处理器需要以大或小字节序运行。原因很简单：在一种模式下可以做的任何事情，在另一种模式下也可以做。当然，对于任何图灵完备的计算机来说，这通常都是正确的，但一般来说，CPU 都有指令来反转字内的数据。

在ARM中，这条指令似乎被称为

rev

指令。让我引用 Arm 的 Mali GPU 杰出工程师 Peter Harris 的话：

如果您打算执行从内存加载单个字段的函数，那么只需使用小端加载并使用 “rev”指令 来反转结果 - 它只是一个额外的指令，并且速度更快（并且足够小，可以内联）这样你也可以避免函数开销）。

rev

指令反转字中的字节。尽管诸如

rev

之类的指令通常不会反转字节内的位，但您可以假设位顺序是固定的（调试时，字节中的位通常显示为大端字节序，例如，在查看十六进制表示形式时 - 假设索引从左侧开始）。

请注意，任何大于寄存器所能容纳的数字都应由应用程序正确处理；例如，处理 128 位的代码不仅需要担心字节的顺序，还需要担心 2 x 64 位字的顺序。

Answer 3

您可以切换字节顺序，但在操作系统启动并运行后就不会这样做。 这只会把事情搞砸。 如果您打算这样做，那么您应该在启动顺序的早期就这样做。 当您的应用程序运行时，字节序已选择并且不会更改。

你为什么要这么做？ 唯一真正的原因是，如果您正在编写必须处理大量小端数据的嵌入式软件，或者运行一个假设小端字节序编写的程序，并且未固定为与字节序无关。 此类数据往往来自 x86 应用程序，该应用程序以其本机字节顺序（x86 是小端字节序）写出内容。 没有太多其他理由这样做。 您会看到 ARM 几乎完全以大端模式运行。