0과 1
0과 1밖에 이해하지 못하는 컴퓨터가 어떻게 1보다 큰 수를 이해하고 0보다 작은 수를 이해할까?
0과 1뿐인 데이터로 어떻게 5+7을 더한 12의 값을 출력할까?
위 질문에 대한 답변을 구조를 배우며 찾아가보자
컴퓨터의 가장작은 단위는 무엇일까?
비트(bit) : 0과 1을 표현하는 가장 작은 정보단위
* bit는 컴퓨터의 전구로 이해하면 쉽다. 0이면 꺼짐 1이면 켜짐처럼 아주아주 간단한 데이터를 처리할 수 있는 단위이다.
이것이 무엇을 의미할까? 2가지 정보를 처리할 수 있음을 의미한다.
그렇다면 2bit는 몇가지 정보를 처리할까? 정답은 3가지이다 00, 10, 01, 11 으로 총 4가지의 경우의 수를 만들 수 있기 때문이다.
그럼 3bit는 몇가지를 처리할까? 000 001 100 010 110 101 011 111 총 8개의 경우에 수를 처리할 수있다.
규칙이 보이지않나? 2의 제곱으로 경우의 수가 늘어나는 것을 확인 할 수 있다. 정리해보자
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프로그램은 수많은 비트로 이루어져 있다.
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다만 평소에 이것은 2010239비트야 라고 표현하지는 않음
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더 큰 숫자범위를 만들어서 사용함 byte kilobyte megabyte gigabyte terabyte처럼 말이다.
1 byte: 8(bit) 1 kilobyte : 1000byte , megabyte : 1000kilobyte , gigabyte : 1000megabyte 로 표현이 가능하다. 이전 단위를 1024개씩 묶은 단위는 kiB, MiB, GiB 로 구분해서 사용합니다.
정보단위 (word)
cpu가 처리할 수 있는 정보 크기 단위를 의미합니다.
3가지 용어로 부르는데
half word(하프워드) : 워드의 절반크기
full word(풀 워드) : 워드 크기
double word(더블 워드) : 워드의 두배크기
0과 1로 숫자표현하는 방법
들어본적이 있을 것이다. 0과 1로 숫자표현 방법을 이진법(binary)이라고 부른다.
방법-
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숫자가 1을 넘어가는 시점에 자리올림을 하면된다.
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우리가 일상적으로 사용하는 진법은 숫자가 9를 넘어갈 때 자리올림하는 십진법이다.
말로하면 잘 안그려지니 그림으로 알아보자
이진수와 십진수를 나타내는 그림을 보며 이해하면 쉽습니다.
음수를 표현한 값
0과 1로 음수표현하기 - 2의 보수 법
가장표현하기 쉬운 방법은 1,1의 모든 0과 1을 뒤집고 1을 더한 값이다.
원래 정의는 어떤 수를 그보다 큰 2의 제곱에서 뺀 값입니다.
Q! flag - 컴퓨터는 어떻게 양수인지 음수인지 파악할까?
음수는 CPU내부에 있는 플레그 레지스터에 의해 음수로 파악된다. 즉 플레그를 통해 양수인지 음수인지 파악할 수 있다.
이진법으로는 숫자의 길이가 너무 길어집니다.
그래서 컴퓨터의 데이터를 표현할 때 십육진법도 많이 사용합니다.
십육진법의 표현법
십육진수의 표기 방법은 다음과 같습니다
십육진수는 직접 코드에 써넣는 경우도 많습니다
TIP
이진수와 십육진수의 변환과정은 아주아주 간단하다.
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이진수에서 십육진수로 변환
십육진수의 수를 이진수 4개로 표현을 해보고 표현한 4개를 합치면 그것이 이진수가 됩니다. -
십육진수에서 이진수로 변환
이진수 4개를 기준으로 16진수를 쉽게 알아낼 수 있습니다.
출처
https://www.youtube.com/watch?v=peg8c6Gn-zc&list=PLYH7OjNUOWLUz15j4Q9M6INxK5J3-59GC&index=5
