컴퓨터 구조 : 0과 1로 숫자를 표현하는 방법

📗 정보의 단위

비트 : 0과 1을 표현하는 가장 작은 정보 단위

 

- n 비트는 2^n 가지의 정보를 표현 가능하다. (4비트 = 16가지 정보 표현)

- 비트 외에도 키로바이트, 메가바이트, 기가바이트.. 등이 있다

 

 

✔ 이전 단위를 1000개씩 묶는 곳도 있고 1024개씩 묶는곳도 있는데 어떤게 맞는건지?

이전 단위를 1024개씩 묶은 단위는 kiB, MiB, GiB 와 같이 단위가 따로 있기 때문에

1000개의 묶음으로 생각하자. 혹은 그냥 상황에 맞춰서 쓰면 될거같다.

 

워드 : CPU가 한번에 처리할 수 있는 정보의 크기 단위

- CPU가 한번에 32bit를 처리할 수 있으면 1워드 = 32bit

파생 단위로

하프워드 (워드의 절반크기) , 풀 워드 (워드 크기), 더블 워드(워드의 두배 크기) 가 있다.

 

📗 이진법

이진법은 0과 1로 숫자를 표현하는 방법이다.

숫자가 1을 넘어가는 시점에 자릿수를 올린다.

이진법을 사용해서 표현하는 수는 이진수라고 한다.

 

✔ 이진법의 음수 표현

0과 1을 사용한 이진법으로 음수를 표현하는 방법으로는 2의 보수가 있다.

2의 보수는 어떤 수를 그보다 큰 2^n에서 뺀 값을 말한다.

예) 이진수 11과 100이 있다고 가정할 때,

11보다 큰 2^n = 100

100 - 11 = 01, 11을 음수로 표현한 값은 01이 된다.

쉬운 방법으로 모든 자릿수의 0과 1을 뒤집고 1을 더하는 방법이 있다.

 

✔ 컴퓨터는 이진수가 양수인지 음수인지 어떻게 아는지?

CPU 내의 플래그 레지스터에 담겨있는 이진수의 음, 양수에 대한 정보를 통해

알 수 있다.

 

📗 16진법

이진법으로 숫자를 표현하고자 할 때 숫자의 길이가 너무 길어지는 불편함이 있다.

이진수를 간결하게 표현하기 위해 16진수를 사용한다.

16진수는 15를 넘어가는 시점에 자릿수를 올린다.

 

 

0부터 9까지는 10진수와 표현이 같지만 10부터 15까지는 A ~ F로 표현하고

이후부터는 자리올림을 통해 10으로 표현한다.

 

✔ 16진법의 사용 이유

컴퓨터가 이해하는 표현 방식인 이진법에서 16진수로 변환하는 것이

10진수로 변환하는 것 보다 매우 쉽기 때문이다.

 

16 진수 -> 2 진수

 

2진수 -> 16진수

 

또한 이진수를 간결하게 표현할 수 있는 장점도 존재한다.

 

학습 출처 :https://www.youtube.com/watch?v=peg8c6Gn-zc&list=PLVsNizTWUw7FCS83JhC1vflK8OcLRG0Hl&index=6