엔디안(Endianness), Byte Order란?

🖥️컴퓨터에서 데이터를 저장하는 방식에는 Big Endian과 Little Endian이 있습니다. 엔디안(Endianness)은 데이터가 메모리나 파일에 저장될 때, 바이트의 순서를 정의하는 중요한 개념입니다. 이번 글에서는 엔디안의 기본 개념과 함께, **Byte Order(바이트 순서)**와 역사적인 배경을 살펴보겠습니다. 😊

 

엔디안이란? 🤔

 

엔디안은 데이터가 메모리에 저장될 때, 숫자를 이루는 **바이트(Byte)**를 어떤 순서로 배치할지에 대한 규칙입니다.

 

숫자는 보통 여러 바이트로 표현되는데요, 이를 저장하는 방식에 따라 크게 두 가지로 나뉩니다:

• Big Endian: 가장 중요한 바이트가 앞에 저장됨.

• Little Endian: 가장 덜 중요한 바이트가 앞에 저장됨.

 

Byte Order(바이트 순서)란? 🧾

 

Byte Order는 엔디안의 또 다른 표현입니다. 이는 멀티바이트 데이터를 저장하거나 전송할 때, 각 바이트의 순서를 지정하는 규칙을 의미합니다.

• Big Endian은 “큰 쪽부터” 저장.

• Little Endian은 “작은 쪽부터” 저장.

 

Big Endian: “큰 바이트 먼저” 방식 🧱

 

정의

 

Big Endian은 데이터를 저장할 때 **가장 중요한 바이트(MSB)**를 가장 낮은 주소에 저장합니다. 사람이 숫자를 읽는 방식과 같아서 직관적입니다.

 

메모리 예시

 

숫자 0x12345678을 Big Endian 방식으로 주소 0x1000에 저장하면:

주소	값
0x1000	12
0x1001	34
0x1002	56
0x1003	78

 

주요 특징

 

• 데이터가 사람이 읽는 순서와 동일합니다.

• 네트워크 프로토콜(TCP/IP 등)에서 사용하는 네트워크 바이트 순서로 채택되었습니다.

 

역사

 

• Motorola 프로세서는 Big Endian 방식을 사용했습니다.

• 예전의 Mac 컴퓨터(68000 시리즈 기반) 및 다양한 RISC 프로세서들이 Big Endian 구조를 채택했습니다.

• Big Endian 방식은 데이터를 사람과 기계가 동시에 해석하기 쉽게 만들기 위한 설계였습니다.

 

Little Endian: “작은 바이트 먼저” 방식 ⚙️

 

정의

 

Little Endian은 데이터를 저장할 때 **가장 덜 중요한 바이트(LSB)**를 가장 낮은 주소에 저장합니다. 데이터의 순서가 뒤집히는 구조입니다.

 

메모리 예시

 

같은 숫자 0x12345678을 Little Endian 방식으로 주소 0x1000에 저장하면:

주소	값
0x1000	78
0x1001	56
0x1002	34
0x1003	12

 

주요 특징

 

• LSB가 낮은 주소에 저장되어 CPU가 데이터를 효율적으로 처리할 수 있습니다.

• 숫자의 끝자리가 낮은 주소에 저장되므로, 연산(예: 덧셈, 곱셈 등)이 단순해집니다.

 

역사

 

• Intel x86 아키텍처는 Little Endian 방식을 사용합니다.

• 대부분의 현대 데스크톱과 서버는 Intel 기반이므로, Little Endian 방식이 현재의 표준으로 자리 잡았습니다.

• Little Endian의 설계 목적은 효율적인 메모리 접근과 연산 속도의 최적화였습니다.

 

Intel과 Motorola의 엔디안 비교 🖥️

엔디안 타입 (아키텍처)	0x1000	0x1001	0x1002	0x1003
Little Endian (Intel)	78	56	34	12
Big Endian (Motorola)	12	34	56	78

 

엔디안 선택의 역사와 이유 🕰️

 

1. Big Endian의 역사:

• Big Endian은 초창기 컴퓨터 설계에서 사람이 데이터를 읽기 쉽게 설계되었습니다.

• Motorola와 IBM의 메인프레임, 네트워크 장비 등에서 사용되며, 네트워크 표준이 되었습니다.

2. Little Endian의 역사:

• Little Endian은 Intel의 초기 설계에서 연산 효율성을 높이기 위해 채택되었습니다.

• 이후 x86 아키텍처가 컴퓨팅 시장을 장악하면서 표준으로 자리 잡았습니다.

3. 현대 프로세서:

• ARM과 같은 일부 프로세서는 Big Endian과 Little Endian을 모두 지원하는 바이엔디안(Bi-Endian) 구조를 채택하여, 유연성을 제공합니다.

 

엔디안의 활용 ✍️

 

1. 네트워크:

• 네트워크 프로토콜은 Big Endian을 사용합니다.

• 데이터를 전송할 때, 네트워크 장치 간의 호환성을 유지합니다.

2. 파일 형식:

• 이미지, 동영상 파일 형식은 엔디안을 명확히 정의해야 합니다.

• 예를 들어, TIFF는 Big Endian 또는 Little Endian을 선택할 수 있습니다.

3. 프로그램 설계:

• 멀티 플랫폼 프로그램은 엔디안 변환을 고려해야 합니다.

• 엔디안 변환 함수(예: htonl, ntohl)가 제공됩니다.

 

정리 📝

 

1. Big Endian은 사람이 이해하기 쉬운 방식으로, 네트워크 프로토콜과 일부 오래된 프로세서에서 사용됩니다.

2. Little Endian은 데이터 처리 효율성을 중시하며, Intel과 현대 컴퓨팅의 기본 방식입니다.

3. 엔디안의 선택은 주로 프로세서 설계 철학과 효율성의 요구에 따라 달라졌습니다.