[Computer Science] 데이터 : 0과 1로 숫자를 표현하는 방법

0과 1밖에 이해하지 못하는 컴퓨터가
어떻게 다양한 숫자를 표현하고 이해하는지에 대해 정리하였습니다.

참조 : 인프런 '개발자를 위한 컴퓨터공학 1: 혼자 공부하는 컴퓨터구조 + 운영체제'

---

< 정보 단위 : 비트(bit) >

비트는 0과 1을 표현할 수 있는 가장 작은 정보 단위

• n비트로 2ⁿ가지의 정보 표현 가능
• 프로그램은 수많은 비트로 이루어져 있음
  
  

 

출처 : 인프런 '혼자공부하는 컴퓨터구조 + 운영체제'

 

1바이트(1byte)	8비트(8bit)
1킬로바이트(1kB)	1,000바이트(1,000byte)
1메가바이트(1MB)	1,000킬로바이트(1,000kB)
1기가바이트(1GB)	1,000메가바이트(1,000MB)
1테라바이트(1TB)	1,000기가바이트(1,000GB)

 +. 이전 단위를 1,024개씩 묶은 단위는 kiB, MiB, GiB, ...

 

 

---

< 정보 단위 : 워드(word) >

CPU가 한 번에 처리할 수 있는 정보의 크기 단위
: 만약 CPU가 한 번에 32비트씩 처리할 수 있다면 1워드는 32비트. 64비트씩 처리할 수 있다면 1워드는 64비트

 

• 하프 워드(half word): 워드의 절반 크기
• 풀 워드(fullword): 워드 크기
• 더블 워드(double word): 워드의 두배 크기

 

 

---

< 이진법 : 0과 1로 숫자 표현하기 >

이진법(binary)은 1을 넘어가는 시점에 자리올림하여 0과 1만으로 모든 수를 표현하는 방법
 

 

 

• 이진수 표기법(with 8)
  - 1000(2)   <==  수학적 표기 방식
  - ob1000   <==  코드상 표기 방식

 

 

 

 

 

 

 

 

 

---

< 2의 보수 : 이진법으로 음수 표현하기 >

2의 보수란 어떤 수를 그보다 큰 2ⁿ 에서 뺀 값 : 모든 0과 1을 뒤집고 1 더한 값
 

 

 

출처 : 인프런 '혼자공부하는 컴퓨터구조 + 운영체제'

 

출처 : 인프런 '혼자공부하는 컴퓨터구조 + 운영체제'

 

 

< 양수 음수 구분법 >
CPU내부에 플래그(flag)레지스터 라고 하는 특별한 레지스터가 있는데, 이 레지스터에 현재 값은 양수인지 음수인지 표기를 해주기 때문에 컴퓨터가 구별할 수 있습니다.

 

 

---

< 십육진법 >

수가 15를 넘어가는 시점에 자리올림하는 기법

 

출처 : 인프런 '혼자공부하는 컴퓨터구조 + 운영체제'

• 십육진수 표기법(with 15)
  - 15(2)   <==  수학적 표기 방식
  - ox15   <==  코드상 표기 방식

 

 

---

< 이진수와 십육진수간 변환 >

16은 2의 4승이기 때문에 4비트씩 끊어서 변환

 

1. 십육진수> 이진수변환 

 

출처 : 인프런 '혼자공부하는 컴퓨터구조 + 운영체제'

 

2. 이진수 > 십육진수 변환