Warum hat ein 8-Bit-Feld eine Endiannität?

Question

Siehe die Definition von TCP-Header in /netinet/tcp.h:

struct tcphdr 
    { 
    u_int16_t th_sport;   /* source port */ 
    u_int16_t th_dport;   /* destination port */ 
    tcp_seq th_seq;    /* sequence number */ 
    tcp_seq th_ack;    /* acknowledgement number */ 
# if __BYTE_ORDER == __LITTLE_ENDIAN 
    u_int8_t th_x2:4;   /* (unused) */ 
    u_int8_t th_off:4;   /* data offset */ 
# endif 
# if __BYTE_ORDER == __BIG_ENDIAN 
    u_int8_t th_off:4;   /* data offset */ 
    u_int8_t th_x2:4;   /* (unused) */ 
# endif 
    u_int8_t th_flags; 
# define TH_FIN  0x01 
# define TH_SYN  0x02 
# define TH_RST  0x04 
# define TH_PUSH  0x08 
# define TH_ACK  0x10 
# define TH_URG  0x20 
    u_int16_t th_win;   /* window */ 
    u_int16_t th_sum;   /* checksum */ 
    u_int16_t th_urp;   /* urgent pointer */ 
}; 

Warum wird das 8-Bit-Feld eine andere Reihenfolge in endianness hat? Ich dachte, nur 16-Bit und 32-Bit-Felder zählten mit Byte-Reihenfolge, und Sie könnten zwischen Endian mit Ntohs bzw. Ntohl konvertieren. Was wäre die Funktion für den Umgang mit 8-Bit-Dingen? Wenn es keine gibt, scheint es, dass ein TCP, der diesen Header auf einem kleinen Endian-Rechner verwendet, nicht mit einem TCP auf einem Big-Endian-Rechner arbeiten würde.

Answer 1

Es gibt zwei Arten der Bestellung. Eine ist die Byte-Reihenfolge, eine ist die Bitfeld-Reihenfolge. Es gibt keine Standardreihenfolge für die Bitfeldreihenfolge in C-Sprache. Es hängt vom Compiler ab. Typischerweise ist die Reihenfolge der Bitfelder zwischen Big und Little Endian umgekehrt.

Answer 2

Meine Lesung des Kommentars ist, dass die zwei Ein-Byte-Felder zusammen als ein Zwei-Byte-Wert ausgelegt sind (oder waren - scheint wie ein Byte ist sowieso nicht verwendet). Anstatt einen Zwei-Byte-Wert zu deklarieren, deklarieren sie zwei Ein-Byte-Werte, kehren aber die Deklarationsreihenfolge in Abhängigkeit von der Endian-Eigenschaft um.

Answer 3

Es ist möglich, dass in dieser Maschine die Endianess auch auf die Bit-Reihenfolge sowie die Byte-Reihenfolge bezieht. This wikipedia article erwähnt, dass dies manchmal der Fall ist.

Answer 4

Dies ist compilerabhängig und nicht portabel. Wie Bitfelder geordnet sind, hängt von der Implementierung ab, es wäre hier viel besser, ein 8-Bit-Feld und eine Verschiebung/Maske zu verwenden, um die Unterfelder zu erhalten.

Answer 5

Mein Verständnis ist, dass Bit-Reihenfolge und Endianess in der Regel zwei verschiedene Dinge sind. Strukturen mit Bitfeldern sind im Allgemeinen über Compiler/Architekturen nicht portierbar. Manchmal können ifdefs verwendet werden, um verschiedene Bit-Anordnungen zu unterstützen. In diesem Fall ist die Endianness wirklich irrelevant und es sollte ein Ifdef über die Bit-Reihenfolge sein. Die Annahme, dass einige Endianitäten eine bestimmte Bit-Reihenfolge haben, mag in einigen Fällen wahr sein.

Answer 6

Es kann helfen, zu wissen, dass dieser Code nur ausgeführt wird, wenn "# ifdef __ FAVOR_BSD". Es ist von /usr/include/netinet/tcp.h

# ifdef __FAVOR_BSD 
typedef u_int32_t tcp_seq; 
/* 
* TCP header. 
* Per RFC 793, September, 1981. 
*/ 
struct tcphdr