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0과 1로 숫자를 표현하는 방법

정보단위 

비트(bit): 0과1을 나타내는 가장 작은 정보단위 

N비트는 2^n가지 정보를 표현할 수 있다. 

바이트(byte): 8bit

킬로바이트(kb) : 1000byte

메가바이트(mb): 1000kb

기가바이트(gb): 1000mb

테라바이트(tb): 1000gb

워드(word) : CPU가 한번에 처리할 수 있는 데이터 크기를 의미한다. 

만약 CPU가 한번에 16비트를 처리할 수 있다면 1워드는 16비트가 되고 한번에 32비트를 처리할 수 있다면 1워드는 32비트가 되는 것이다. 

이진법

:수학에서 0과 1만으로 모든 숫자를 표현하는 방법 

이진법으로 표현한 수: 이진수 

이진수의 음수표현

이진수의 음수 또한 0과1만으로 표현해야한다. 

가장 널리 사용되는 방법으로 2의 보수를 구해 이값을 음수로 간주하는 방법이다. 

2의보수: 어떤 수를 그보다 큰 2^n 에서 뺀값

'모든 0과1을 뒤지고 거기에 1을 더한 값 '

EX)1011-> 0100->0101   글므로 1011의 보수는 0101이다.

이진수만 보고 음수인지 양수인지 구분하기가 어렵기 때문에 컴퓨터 내부에서 어떤 수를 다룰 때는 이 수가 양수인지 음수인지 구분하기 위해 플래그를 사용한다. 플래그는 쉽게 말해 부가정보라는 말이다. 

0과1로 문자를 표현하는 방법

문자 집합과 인코딩 

문자집합: 컴퓨터가 인식하고 표현할 수 있는 문자의 모음

문자 인코딩: 컴퓨터가 문자를 0과1로 변환하여 이해하는 방법 

문자 디코딩: 0과1로 이루어진 코드를 사람이 이해할 수 있는 문자로 변환하는 과정 

아스키코드

아스키: 초창기 문자 집합 중 하나로 영어 알파벳과 아라비아 숫자 그리고 일부 특수 문자를 포합한다. 아스키 문자 집합에 속한 문자들은 각각7비트로 표현되는데 7비트로 표현할 수 있는 정보의 가짓수는 2^n 개로 총 128개의 문자를 표현할 수 있다. 

아스키코드: 아스키 문자에 대응된 교유한 수, 아스키 코드를 이진수로 표현함으로써 아스키 문자를 0과1로 표현할 수 있다. 

장점: 간단하게 인코딩 가능 

단점: 한글, 특수문자 표현이 불가능하다. --> 아스키 문자집합에 속한 문자들은 7비트로 표현하기에 128개보다 많은 문자를 표현하지 못하기 때문이다.

EUC-KR

한국을 포함한 영어권 외의 나라들이 자신들의 언어를 0과1로 표현할 수 있는 고유한 문자 집합과 인코딩 방식이 필요함을 인식하고 이후 등장한 한글 인코딩 방식 

한글인코딩의 두가지 방식 

1. 완성형 인코딩: 초, 중, 종성의 조합으로 이루어진 완성된 하나의 글자에 고유한 코드를 부여하는 인코딩 방식. 

2. 조합형 인코딩: 초성을 위한 비트열, 중성을 위한 비트열, 종성을 위한 비트열을 할다아여 그것들을 조합으로 하나의 글자 코드를 완성하는 인코딩 방식.

유니코드

:ERUC-KR보다 훨씬 다양한 한글을 포함하며 대부분의 나라의 문자 특수문자 화살표까지도 표현가능하다. 

컴퓨터 구조를 알아야 하는 이유 

- 컴퓨터구조를 이해하면 문제 해결 능력이 향상된다 

- 컴퓨터 구조를 이해하면 문법만으로는 알기 어려운 성능/용량/비용을 고려하며 개발할 수 있다.

컴퓨터 구조의 큰 그림

컴퓨터가 이해하는 정보

컴퓨터는 0과 1로 표현된 정보만을 이해 

1. 데이터

컴퓨터가 이해하는 숫자 문자 이미지 동영상과 같은 정적인 정보

2. 명령어

데이터를 움직이고 컴퓨터를 작동시키는 정보

컴퓨터의 4가지 핵심부품

1. CPU

-산술논리연산장치(Arithmetic Logic Unit): 컴퓨터 내부에서 수행되는 대부분의 계산을 담당

-레지스터(Register): CPU내부의 작은 임시 저장장치, 프로그램을 실행하는 데 필요한 값들을 임시로 저장. 

-제어장치(Control Unit): 제어신호라는 전기신호를 내보내고 명령

2. 주기억장치(메모리)

--> 주기억 장치에는 RAM(Random Access Memory)와 ROM(Read Only Memory)로 나누어짐.

일반적으로는 메모리는 RAM을 지칭함.

메모리:

- 프로그램이 실행되기 위해서는 반드시 메모리에 저장되어 있어야 한다. 

- 메모리는 현재 실행되는 프로그램의 명령어와 데이터를 저장한다. 

- 메모리에 저장된 값의 위치는 주소를 통해 알 수 있다.

3. 보조기억장치

메모리의 치명적인 약점 두가지 

- 가격이 비싸 저장 용량이 적다. 

- 전원이 꺼지면 저장된 내용을 잃어버린다.

-->이러한 부분들을 보완하기 위해 필요한 장치가 보조기억장치이다. 

4. 입출력장치

마이크, 스피커, 프린트, 마우스, 키보드처럼 컴퓨터 외부에 연결되어 컴퓨터 내부와 정보를 교환하는 장치를 의미한다. 

5. 메인보드와 시스템버스

지금 IT분야로 진로를 설정하고 개발 공부도 진행하고 많은 대외활동들도 진행하고 있지만 

실질적으로 알아야 하는 컴퓨터 구조나 운영체제에 관련된 지식이 많이 많이 부족하다고 느껴졌다. 

단순히 화며을 만들고 데이터 구조 짜는 것만으로는 실력있는 개발자가 되기 힘들다는 것을 많이 느꼈다. 

난 전공자도 아니라서 관련 수업도 듣지 않았는데 

책보면서 혼자서 공부하면서 다시 실력을 키우기 위해 노력해 보아야 겠다.

선정한 책은 '혼자서 공부하는 컴퓨터구조+운영체제'로 진행할 것이고 

이 블로그에 공부하고 정리한 내용들을 올려놓을 생각이다. 

그럼 화이팅