Question

我正在用C编写Linux程序来分析嵌入式系统生成的核心文件。核心文件可能是小端（ARM）或大端（MIPS），分析它们的程序可能在小端主机（x86）或大端（PowerPC）上运行。

通过查看标题，我知道核心是LE还是BE。我宁愿我的程序不需要知道它运行的主机是小端还是大端，我想用API来处理它。如果没有更好的选择，我想我会开始依赖#ifdef __BIG_ENDIAN __。

在Linux内核中我们有cpu_to_le32等从原生字节排序转换为小端等等。在用户空间中有htonl等，它从native到big endian转换但是没有等效的native到little endian我可以找到。

有人可以为用户空间建议合适的API吗？

编辑：为了清楚起见，我正在寻找一个已经知道我的CPU是大端还是小端的API，并相应地交换。我不想为#ifdefs乱丢我的代码。我不只是在寻找代码片段来交换字节;谢谢你们，但那不是重点。

Answer 1

#include <arpa/inet.h>既漂亮又便携，但只保证{ntoh,hton}{s,l}。如果你需要64位值的转换，或者在big-endian上翻转endian（ntoh和hton什么都不做），那就不够了。

在Linux（glibc）上，#include <endian.h>提供以下内容，定义为适合当前计算机。

htobe16  be16toh    htole16  le16toh
htobe32  be32toh    htole32  le32toh
htobe64  be64toh    htole64  le64toh

在* BSD上，#include <sys/endian.h>提供了这些相同的宏。

Answer 2

如果您可以访问霓虹灯协处理器并且内存是连续的（例如视频帧），您可以使用q寄存器（128字节）以这种方式在帧上执行swap16;当然，你必须注意对齐问题

void swap16(void *__restrict src16)
{
    const void *start = src16;
    const void *end = src16 + FRAME_SIZE;
    asm volatile (
        "1: pld     [%0, #0x100]\n"
        "vld2.8         {q0,q1}, [%0]\n"
        "vmov           q2,q0\n"
        "vst2.8         {q1,q2}, [%0]!\n"
        "cmp            %1,%0\n"
        "bne            1b\n"
        : /* empty output operands */
        : "r" (start), "r" (end)
        : "cc", "memory"
        );
}

Answer 3

基于你真正想要做的事情（阅读ELF核心转储文件而不必担心端点问题），我相信使用libelf，可用here和一个很好的教程here，是个不错的选择。

这个库透明地使用大端和小端ELF文件，并且在Linux下运行得很好，尽管它的FreeBSD起源（通常的“./configure”和“make”序列就是构建它所需要的）。为了咧嘴笑，我在x86核心文件以及MIPS big-endian核心文件上尝试了“读取程序头表”示例（稍加修改以使其构建），它似乎“正常工作”。

Answer 4

如果您将文件视为字节数组，那么您可以控制选择字节数的顺序，并且CPU的结尾实际上最终无关紧要。

这在处理对齐问题方面也非常有用。您的核心转储可能在其中具有未对齐的引用。我知道这种可能性很小，但也可能是由于腐败造成的。这是通过将文件视为字节数组而避免的另一个问题。

我在实现jhead时使用了这种方法。

Answer 5

您可以在apa / inet.h中使用标准网络：

#include <arpa/inet.h>
uint32_t htonl(uint32_t hostlong); // Host to network
uint16_t htons(uint16_t hostshort); // Host to network
uint32_t ntohl(uint32_t netlong); // Network to host
uint16_t ntohs(uint16_t netshort); // Network to host

网络字节顺序是big-endian。所以，这些功能意味着：

hton*: Host endian to big endian
ntoh*: Big endian to host endian

希望这有帮助。

Answer 6

为什么需要API才能执行此操作？只需编写自己的函数来调用htonl()（或产生BE的任何东西），然后简单地反转字节。这听起来并不那么难。

类似的东西：

union {
    struct {
        unsigned char c0;
        unsigned char c1;
        unsigned char c2;
        unsigned char c3;
    } ch;
    uint32_t ui;
} u;
unsigned char t;

u.ui = htonl (hostlong);
t = u.ch.c0; u.ch.c0 = u.ch.c3 ; u.ch.c3 = t;
t = u.ch.c1; u.ch.c1 = u.ch.c2 ; u.ch.c2 = t;

Answer 7

查看/ usr / include / linux / byteorder /中的内核提供的头文件，例如__cpu_to_be32（）和__be32_to_cpu（）

还可以查看/usr/include/linux/types.h文件，您可以在其中将类型定义为显式大/小端的纯整数，这有助于在编译时检测到任何不匹配。

Answer 8

鉴于切换endian-ess is easy，我总是最终使用这样的自定义代码，严格遵守我在代码中使用的表示，并在端点处处理字节顺序（输入和输出）

Answer 9

你可以自己编写（这些是基于Apple的例程）：

static inline uint16_t Swap16(uint16_t x)
{
    return ( (x << 8) | (x >> 8) );
}

static inline uint32_t Swap32(uint32_t x)
{
    return ( (((x ^ (x >> 16 | (x << 16))) & 0xff00ffff) >> 8) ^ (x >> 8 | data << 24) );
}

然后你可以定义条件宏：

#ifdef __BIG_ENDIAN__
# define htols(x) Swap16(x)
# define htoll(x) Swap32(x)
#else
# define htols(x) (x)
# define htoll(x) (x)
#endif

如果您对英特尔汇编代码感到满意，您甚至可以这样做：

// Swap16 is unchanged

static inline uint32_t Swap32(uint32_t x)
{
    __asm__ ("bswap %0" : "+r" (x));
    return ( x );
}
#ifdef __i386__
static inline uint64_t Swap64(uint64_t x)
{
    __asm__ ("bswap  %%eax\n\t"
             "bswap  %%edx\n\t"
             "xchgl  %%eax, %%edx"
             : "+A" (x));
    return ( x );
}
#elif defined(__x86_64__)
static inline uint64_t Swap64( uint64_t x )
{
    __asm__ ("bswap  %0" : "+r" (x));
    return ( x );
}
#endif

支持Linux用户空间中的字节排序

9 个答案: