Endiannes

Endiannes est un mot anglais qui indique, de façon générale, l’ordre dans lequel des unités élémentaires formant un bloc de données sont stockées en mémoire. Le mot est le plus souvent utilisé pour parler de l’ordre des octets au sein d’un type de données tenant sur plusieurs octets (par exemple un int). D’autres utilisations du mot sont possibles, par exemple pour indiquer l’ordres des bits au sein d’un octet.

On distingue deux endianness: la little endian et la big endian. Dans le cas des octets, un système little endian stocke les octets de poids faible d’abord, un système big endian stocke les octets de poids fort d’abord.

Exemple : endianness des octets

Sur une machine 32 bits un int occupe 4 octets, numérotés de 0 jusqu’à 3. Un système little endian qui doit écrire un entier en mémoire stockera les 8 bits de poids faible dans le premier octet, les 8 bits suivants dans le deuxième et ainsi de suite. Un système big endian fera le choix opposé.

Par exemple, l’entier 305419896 (0x12345678 en base 16) est composé des octets 0x12, 0x34, 0x56 et 0x78 (du poids fort au poids faible). Un système little endian le stockera dans 4 octets consécutifs dans l’ordre

0x78  0x56  0x34  0x12

un système big endian stockera le même entier dans 4 octets consécutifs dans l’ordre

0x12  0x34  0x56  0x78

L’endianness ne s’applique pas seulement aux types de données numériques. Les encodages UCS-2 et UTF-16 de Unicode sont aussi dépendants de l’endianness.

Même si normalement on n’a pas à se soucier de l’endianness du système, ceci a une importance capitale lorsque on écrit ou on lit des données tenant sur plusieurs octets dans un fichier en mode binaire: un fichier encodé sur une machine little endian qui serait ensuite lu par une machine big endian risquerait presque sûrement d’être corrompu.

Les ordinateurs de type x86 et x86-64 (les plus répandus dans le marché grand public) utilisent l’architecture little endian.

Exemple : endianness des bits

Il est bien plus rare de parler d’endiannes des bits au sein d’un octet. Remarquez qu’il ne fait pas de sens de parler de systèmes little endian ou big endian au niveau des bits : en effet, en C et dans la majorité des autres langages, toutes les opérations d’accès aux bits sont exprimées relativement aux poids de ceux-ci, plutôt que par rapport à un ordre externe.

On peut tout de même être amenés à devoir choisir une convention de type little ou big endian lorsque l’on encode dans des octets des données dont les frontières ne correspondent pas avec ceux-ci. C’est le cas, par exemple, lorsqu’on applique un codage binaire comme le Codage de Huffman ou de Hamming.

Par exemple, le texte ASCII

huffman

correspond aux octets

0x68 0x75 0x66 0x66 0x6d 0x61 0x6e

Lorsque ce texte est converti en un flux de bits, un encodage little endian écrit d’abord les bits de poids faible, ensuite ceux de poids fort, ce qui donne lieux au flux

00010110.10101110.01100110.01100110.10110110.10000110.01110110

(les points ont été ajoutés pour faciliter la lecture).

Au contraire, un encodage big endian écrit chaque bloc de 8 bits à l’envers:

01101000.01110101.01100110.01100110.01101101.01100001.01101110