Chapter 02-1 : 0과 1로 숫자를 표현하는 방법

학습 목표

• Chapter에서는 컴퓨터가 표현하는 정보 단위를 학습
• 0과 1만으로 숫자를 표현하는 방법을 학습

 

정보 단위

• 비트(bit) : 0과 1을 나타내는 가장 작은 정보 단위

n비트는 2^n가지 정보를 표현할 수 있음.

 

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)

+ 1024개씩 묶은 건 KiB, MiB, GiB, TiB

워드(word) : CPU가 한 번에 처리할 수 있는 데이터 크기

 

16비트를 한 번에 처리 -> 1워드 : 16비트

32비트를 한 번에 처리 -> 1워드 : 32비트

 

• 하프 워드(half word) : 워드의 절반 크기
• 풀 워드(full word) : 1배 크기
• 더블 워드(double word) : 2배 크기

이진법

이진법 : 0과 1만으로 모든 숫자를 표현하는 방법	이진수 : 이진법으로 표현한 수
십진법	십진수

 10진수와 구별하기 위해서, 수학적으로 표기할 때는 주로 이진수 끝에 아래첨자 (2), 코드 상에서는 주로 이진수 앞에 0b 붙임

 

이진수의 음수 표현

• 2의 보수 : 어떤 수를 그보다 큰 2^n에서 뺀 값
• 이진수의 음수 : 해당 이진수의 2의 보수를 구해 이 값을 음수로 간주함(모든 0과 1을 뒤집고(1의 보수), 거기에 1을 더한 값)
• 플래그 : 컴퓨터 내부에서 양수 음수를 구별하기 위한 부가 정보

 + 0을 음수로 표현 -> 2의 보수 취하고 자리 올림 발생한 비트 소거, 2^n 음수 표현 -> n비트로 음수 표현 불가능

 

십육진법

 십육진법 : 수가 15를 넘어가는 시점에 자리 올림을 하는 숫자 표현 방식

십진수	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	...
십육진수	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	A	B	C	D	E	10	11	...

 수학적으로 표기할 때는 주로 이진수 끝에 아래첨자 (16), 코드 상에서는 주로 이진수 앞에 0x 붙임

 

십육진수를 이진수로 변환

 십육진수 숫자 하나 = 이진수 4비트 (2^4=16)

16진수	2진수
1	0001
A	1010
2	0010
B	1011
1A2B	0001101000101011

 

이진수를 십육진수로 변환

 이진수 숫자를 네 개씩 끊고, 네 개의 숫자를 하나의 십육진수로 변환한 뒤 이어붙이면 십육진수이다.

 

 이진수 0001101000101011(2) -> 0001 1010 0010 1011 -> 1 A 2 B -> 1A2B(16)

 

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  출처 : 강민철, <혼자 공부하는 컴퓨터구조 + 운영체제>, 한빛미디어(주), 2022.08.16