Byte order

Byte order es un término usado para referirse al orden en el que los bytes (unidades de información compuestas por 8 bits) se almacenan en la memoria de una computadora. Esto puede variar dependiendo de la arquitectura de la computadora y el sistema operativo que se esté utilizando.

En la actualidad, el orden de bytes se ha convertido en un aspecto clave del diseño de los sistemas informáticos. Byte order es un término que se refiere a cómo se almacenan los bytes en la memoria de una computadora. Esto puede variar dependiendo del tipo de computadora y el sistema operativo que se esté utilizando.

Este artículo ofrece una visión general sobre el tema, explicando la definición de Big Endian y Little Endian, las diferencias entre ambos, cómo detectar el orden de bytes y cambiar dicho orden en diferentes lenguajes de programación.

Definición de Big Endian y Little Endian

Big Endian y Little Endian son términos utilizados para describir el orden en que los bytes se almacenan en una palabra de memoria. Esto es particularmente importante cuando se trata de intercambiar datos entre diferentes sistemas informáticos y procesadores.

Big Endian: El byte más significativo (el que contiene el bit más significativo) se almacena en la dirección de memoria más baja. Esto significa que todos los bytes se almacenan de izquierda a derecha, con el byte con mayor peso a la izquierda. Este formato es compatible con la mayoría de los lenguajes de programación, como C y Java.

Little Endian: En este formato, el byte menos significativo (el que contiene el bit menos significativo) se almacena en la dirección de memoria más baja. Lo que significa que todos los bytes se almacenan de derecha a izquierda, con el byte con menor peso a la derecha. El formato Little Endian no es compatible con todos los lenguajes de programación,sin embargo, es utilizado por muchas arquitecturas comerciales, como Intel x86 y ARM.

Es importante entender cómo funcionan estos dos formatos para poder intercambiar información entre sistemas diferentes sin problemas. Algunas consideraciones clave comprenden:

La conversión entre Big Endian y Little Endian implica invertir los bytes en una palabra. Por ejemplo, si hay una palabra compuesta por 4 bytes (A, B, C y D), pasarla del formato Big Endian al Little Endian requerirá invertir el orden para obtener D, C, B y A.
Algunos lenguajes brindan herramientas para convertir automáticamente entre ambos formatos,sin embargo otros no lo hacen así que tendrás que realizar tu propia conversión manualmente si lo necesitas.

Diferencias entre Big Endian y Little Endian

Big Endian y Little Endian son dos formas de almacenar datos en la memoria. Estos formatos se usan para guardar una secuencia de bytes. Es decir, que los primeros bytes se guardan en primer lugar y los últimos bytes se guardan al final. La diferencia entre Big Endian y Little Endian es cómo están organizados estos bytes:

Big Endian – Los primeros bytes se almacenan en la dirección de memoria más alta, mientras que los últimos bytes se almacenan en la dirección de memoria más baja.

Little Endian – Los primeros bytes se almacenan en la dirección de memoria más baja. En contraste, los últimos bytes se almacenan en la dirección de memoria más alta.

Esto significa que hay diferentes maneras de interpretar los datos dependiendo del formato utilizado. Por ejemplo, si un número con 4 bytes (32 bits) fue codificado como Big Endian, el resultado sería el siguiente:

Byte 1. 0000 1111
Byte 2. 0000 1110
Byte 3. 0000 1100
Byte 4. 0000 1010

Y si es codificado como Little Endian, el resultado sería el siguiente:

Byte 1. 0000 1010
Byte 2. 0000 1100
Byte 3. 0000 1110
Byte 4. 0000 1111

Esto puede parecer confuso a primera vista, pero hay algunas reglas simples para recordar cuál es cuál. Si pensamos en un libro con muchas páginas, Big Endian significa leer las primeras páginas antes de leer las últimas,mientras que Little Endian significa leer las últimas páginas antes de leer las primeras. Esto nos ayuda a recordar cómo funciona cada formato. Por otra parte, hay otras características importantes para saber acerca de estos dos formatos :

Big endian fue inventado por IBM como parte del sistema operativo OS/360,sin embargo ahora no es tan popular como antes debido a su complejidad para procesar datos grandes.
Little endian ha ganado popularidad desde su introducción por Intel con el microprocesador 8086,ahora es ampliamente utilizado por dispositivos con sistemas operativos Windows y Linux y también por computadoras Mac.

Cómo detectar el orden de bytes

Detectar el orden de bytes es un concepto importante para la informática. El orden de bytes determina cómo los datos se almacenan y transmiten entre sistemas informáticos. Aquí explicaremos cómo detectar el orden de bytes:

Primero debes determinar si tu sistema es big-endian o little-endian. Big-endian significa que el byte más significativo (el bit con mayor valor numérico) se almacena primero. Por otro lado, little-endian significa que el byte menos significativo se almacena primero.
Los programas pueden usar una combinación de instrucciones en lenguaje ensamblador para determinar el orden de bytes de un sistema. Estas instrucciones leerán los valores almacenados en la memoria interna del sistema e intentarán hacer coincidir los resultados con los distintos tipos de endians.
Otra forma es usando las funciones nativas del lenguaje, como por ejemplo “htonl” (Host To Network Long). Estas funciones leerán los valores almacenados en la memoria interna y devolverán el resultado como big-endian o little-endian, dependiendo del sistema operativo utilizado.
Por último, también puedes usar herramientas externas para detectar el orden de bytes, como son las aplicaciones disponibles para Linux o Windows que te permitirán verificar rápido qué tipo de endian estás utilizando en tu equipo.

Dicho con otras palabras, existen varias formas para detectar el orden de bytes: instrucciones en lenguaje ensamblador, funciones nativas del lenguaje y herramientas externas como aplicaciones para Linux o Windows,todas ellas nos ayudan a determinar si nuestro sistema es big-endian o little-endian y así poder trabajar correctamente con él.

Cambio de orden de bytes en diferentes lenguajes de programación

El cambio de orden de bytes (también conocido como endianness) es un concepto importante en programación. Esta técnica se aplica para controlar el orden de almacenamiento y el orden de transmisión de los bytes que componen un dato. Existen dos modos principales: big-endian y little-endian.

Big-endian significa que los bytes más significativos del dato se almacenan en la dirección más baja de memoria. Little-endian, por otro lado, significa que los bytes menos significativos se almacenan en la dirección más baja de memoria. Estos dos conceptos son importantes a la hora de trabajar con varios lenguajes de programación.

A continuación detallamos cuáles son los modos principales de cambio de orden para diferentes lenguajes:

Java: Big-Endian
C / C++: Endianness depende del sistema operativo y del procesador utilizado
Python: Little-Endian
JavaScript: Big-Endian
Ruby: Little-Endian
Go: Endianness depende del sistema operativo y del procesador utilizado

Es importante tener en cuenta estas consideraciones para evitar errores relacionados con el cambio de endianness cuando se trabaja con diferentes lenguajes. Por ejemplo, si un programa hecho en Java se ejecuta en un sistema con procesador little-endian, podría producir resultados inesperados debido al cambio automático entre big-endian y little-endians. Por ende, es necesario ser consciente sobre el tipo correcto (big o little) al momento de trabajar con diferentes lenguajes y sistemas operativos.