[컴퓨터 아키텍쳐] 엔디언(Endian)

엔디언(Endian)

Endian은 데이터를 메모리에 저장하고 표현하는 방식을 말합니다. 컴퓨터의 아키텍처에 따라 다른 방식으로 데이터를 저장할 수 있으며, 이를 리틀 엔디언(Little Endian)과 빅 엔디언(Big Endian)으로 구분합니다.

 

리틀 엔디언 (Little Endian):
리틀 엔디언은 데이터의 가장 낮은(작은) 자릿수부터 메모리에 저장하는 방식입니다. 가장 작은 단위의 데이터(예: 바이트)가 메모리의 낮은 번지부터 시작하여 순서대로 저장됩니다. 예를 들어, 32비트 정수 0x12345678을 메모리에 저장한다면 다음과 같이 됩니다:

주소:  | 0x00 | 0x01 | 0x02 | 0x03 |
값:    | 0x78 | 0x56 | 0x34 | 0x12 |

빅 엔디언 (Big Endian):

빅 엔디언은 데이터의 가장 높은(큰) 자릿수부터 메모리에 저장하는 방식입니다. 가장 큰 단위의 데이터가 메모리의 낮은 번지부터 시작하여 순서대로 저장됩니다. 위와 같은 32비트 정수 0x12345678을 빅 엔디언으로 저장한다면 다음과 같이 됩니다:

주소:  | 0x00 | 0x01 | 0x02 | 0x03 |
값:    | 0x12 | 0x34 | 0x56 | 0x78 |

 

컴퓨터 아키텍처마다 엔디언 방식이 다르며, 주로 x86 아키텍처와 대부분의 인텔 기반 시스템은 리틀 엔디언을 사용합니다. 반면, 네트워크 프로토콜이나 일부 RISC 기반 시스템에서는 빅 엔디언을 사용하는 경우가 있습니다.

데이터의 엔디언을 올바르게 처리하지 않으면 데이터를 잘못 해석할 수 있으므로, 서로 다른 엔디언 시스템 간에 데이터를 교환해야 할 때는 엔디언 변환을 수행해야 합니다. 이러한 변환은 네트워크 통신이나 데이터 저장 및 로드 시에 중요한 역할을 합니다.

 

연속된 16bit를 저장할 때 

연속된 16비트 데이터를 저장할 때 엔디언에 따른 차이를 살펴보겠습니다. 이 경우 16비트 데이터를 저장하는 방식에 따라 메모리에 표현되는 순서가 달라집니다.

 

예를 들어, 우리가 다음과 같은 16비트 데이터의 배열을 메모리에 저장한다고 가정해 봅시다. 배열은 4개의 16비트 요소로 이루어져 있습니다.

uint16_t data[4] = {0x1122, 0x3344, 0x5566, 0x7788};

이 데이터를 메모리에 저장할 때, 리틀 엔디언과 빅 엔디언 방식에서의 차이를 살펴보겠습니다.

 

리틀 엔디언 (Little Endian):

리틀 엔디언에서는 가장 낮은 자릿수부터 메모리에 저장됩니다. 따라서 16비트 데이터의 가장 낮은 바이트가 먼저 메모리에 기록되고 그 다음에 높은 바이트가 기록됩니다.

주소:  | 0x00 | 0x01 | 0x02 | 0x03 | 0x04 | 0x05 | 0x06 | 0x07 |
값:    | 0x22 | 0x11 | 0x44 | 0x33 | 0x66 | 0x55 | 0x88 | 0x77 |

빅 엔디언 (Big Endian):

빅 엔디언에서는 가장 높은 자릿수부터 메모리에 저장됩니다. 따라서 16비트 데이터의 가장 높은 바이트가 먼저 메모리에 기록되고 그 다음에 낮은 바이트가 기록됩니다.

주소:  | 0x00 | 0x01 | 0x02 | 0x03 | 0x04 | 0x05 | 0x06 | 0x07 |
값:    | 0x11 | 0x22 | 0x33 | 0x44 | 0x55 | 0x66 | 0x77 | 0x88 |

위의 예시에서는 4개의 16비트 데이터가 연속적으로 저장되었습니다. 엔디언에 따라서 메모리에 저장되는 순서가 달라지는 것을 확인할 수 있습니다. 따라서 서로 다른 엔디언 시스템 간에 16비트 데이터를 교환해야 할 경우에는 엔디언 변환을 수행해야 합니다.