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2.2 장 자료의 표현

2.2 장 자료의 표현. 서국화 kookhwa@kunsan.ac.kr 군산대학교 통계컴퓨터과학과 정보과학기술 연구실 2013. 1. 3. 목 차. 자료 구성의 단위 수의 표현 및 진법 변환 보수 자료의 내부적 표현 자료의 외부적 표현 기타 자료의 표현 방식. 자료 구성의 단위 (1/3). 비트 자료표현의 최소 단위 0 또는 1 을 표시하는 2 진수 1 자리 니블 4 개의 비트가 보여서 한 개의 니블을 구성 4 비트로 구성되므로 16 진수 1 자리를 표현하기에 적합 바이트

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2.2 장 자료의 표현

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  1. 2.2장 자료의 표현 서국화 kookhwa@kunsan.ac.kr 군산대학교 통계컴퓨터과학과 정보과학기술 연구실 2013. 1. 3

  2. 목 차 자료 구성의 단위 수의 표현 및 진법 변환 보수 자료의 내부적 표현 자료의 외부적 표현 기타 자료의 표현 방식 IST (Information Sciences & Technology) Laboratory

  3. 자료 구성의 단위(1/3) • 비트 • 자료표현의 최소 단위 • 0또는 1을 표시하는 2진수 1자리 • 니블 • 4개의 비트가 보여서 한 개의 니블을 구성 • 4비트로 구성되므로 16진수 1자리를 표현하기에 적합 • 바이트 • 문자를 표현하는 최소 단위, 8개의 비트가 보여 1바이트를 구성 • 256가지의 정보를 표현함 • 주소 지정의 단위로 사용 • 영문자나 숫자는 1바이트로 1자를 표현, 한글과 한자는 2바이트로 1자를 표현 • 워드 • 컴퓨터가 한 번에 처리할 수 있는 명령 단위 IST (Information Sciences & Technology) Laboratory

  4. 자료 구성의 단위(2/3) • 필드 • 파일 구성의 최소 단위 • 의미 있는 정보를 표현하는 최소 단위 • 레코드 • 하나 이상의 관련된 필드가 모여서 구성됨 • 논리레코드 : 컴퓨터 내부의 데이터 처리의 기본 단위 • 물리레코드 : 하나 이상의 논리레코드가 모여 구성됨 • 블록 • 하나 이상의 논리 레코드가 모여서 구성됨 • 각종 저장 매체와의 입출력 단위를 의미 • 파일 • 프로그램의 기본 구성 단위 • 같은 종류의 여러 레코드가 모여서 구성됨 IST (Information Sciences & Technology) Laboratory

  5. 자료 구성의 단위(3/3) • 데이터베이스 • 여러 개의 관련된 파일의 집합 • 관계형, 계층형, 망형 데이터베이스 비트 < 니블 < 바이트 < 워드 < 필드 < 레코드 < 파일 < 데이터베이스 IST (Information Sciences & Technology) Laboratory

  6. 수의 표현 및 진법 변환(1/4) • 진법 • 컴퓨터 내부에서는 2진법을 사용하여 모든 연산을 수행 • 진법 변환 • 사용자가 10진수를 이용하여 자료를 입력하면 컴퓨터는 2진수로 변환하여 계산한 뒤 다시 10진수로 변환하여 사용자에게 출력 • 10진수를 2진수로 변환 • 정수부분 : 10진수의 값을 변환할 진수로 나누어 더 이상 나누어지지 않을 때까지 나누고 나머지를 역순으로 표시 IST (Information Sciences & Technology) Laboratory

  7. 수의 표현 및 진법 변환(2/4) • 소수부분 : 10진수의 값에 변환할 진수를 곱한 후 결과의 정수 부분만을 차례대로 표기하되, 소수 부분이 0또는 반복되는 수가 나올 때까지 곱하기를 반복함 • 2진수를 10진수로 변환 • 정수 부분과 소수 부분의 각 자리를 분리하여 변환하려는 각 진수의 자리값과 자리의 지수 승 곱한 결과값을 모두 더하여 계산 IST (Information Sciences & Technology) Laboratory

  8. 수의 표현 및 진법 변환(3/4) • 2진수, 8진수, 16진수 상호 변환 • 2진수→ 8진수 : 소수점을 기준으로 하여 양쪽방향으로 3자리씩 묶어서 변환 • 2진수→ 16진수 : 소수점을 기준으로 하여 양쪽방향으로 4자리씩 묶어서 변환 • 8진수, 16진수 → 2진수 : 8진수 1자리는 2진수 3비트로, 16진수 1자리는 2진수 4비트로 IST (Information Sciences & Technology) Laboratory

  9. 수의 표현 및 진법 변환(4/4) • 8진수, 16진수 상호 변환 • 8진수를 2진수로 변환한 뒤 2진수를 16진수로 변환 • 16진수를 2진수로 변환한 뒤 2진수를 8진수로 변환 IST (Information Sciences & Technology) Laboratory

  10. 보수(1/2) Tip 1의 보수는 주어진 각 자리값을 0일 때는 1로, 1일 때는 0으로 변환 2의 보수는 1의 보수에다가 +1 • 보수란? • 컴퓨터가 덧셈회로를 이용하여 뺄셈을 수행하기 위해 사용하는 수 • 같은 자릿수에서 가장 큰 값이 되기 위해 필요한 수 • r 의 보수 : 보수를 구할 숫자의 자릿수만큼 0을 채우고 가장 왼쪽에 1을 추가하여 기준을 만듦 • 예1 ) 33의 10의 보수는? 33+X=100 →X=100-33 = 67 • 예2 ) 10101의 2의 보수는? 10101+X=100000 → X=10000-10101 = 01011 • r – 1의 보수 : 10진수 N에 대한 9의 보수는 주어진 숫자의 자릿수만큼 9를 채워 기준을 만듦 2진수 N에 대한 1의 보수는 주어진 숫자의 자릿수만큼 1을 채워 기준을 만듦 • 예3) 33의 9의 보수는? 33+X=99 → X=99-33 = 66 • 예4 ) 10101의 1의 보수는? 10101+X=11111 → X=11111-10101=01010 IST (Information Sciences & Technology) Laboratory

  11. 보수(2/2) • 보수를 이용한 뺄셈 • 1의 보수 이용 : 자리올림이 발생하면 결과에 자리올림수를 더해줌 • 예제1) 010110-11을 1의 보수를 이용하여 계산 11 → 000011 → 111100(11의 1의 보수) 010110 1010010 +111100 + 1 1010010 010011 • 2의 보수 이용 : 자리올림이 발생하면 자리올림수를 버림 • 예제2) 010110-11을 2의 보수를 이용하여 계산 000011 → 111101(11의 2의 보수) 010110 +111101 1010011 1010011 → 01011 IST (Information Sciences & Technology) Laboratory

  12. 자료의 내부적 표현(1/3) • 2진 연산 • 표현범위 IST (Information Sciences & Technology) Laboratory

  13. 자료의 내부적 표현(2/3) 1byte • 10진연산 • 언팩 연산 • 연산이 불가능, 데이터의 입출력에 사용됨 • 1바이트로 10진수 1자리를 표현 • Zone비트와 digit비트를 사용 • Zone부분 : 무조건 1111을 넣음 • Digit 부분 : 10진수 1자리를 4비트 2진수로 표현 • Sign 부분 : 양수는 C(1100), 음수는 D(1101), 부호 없는 양수는 F(1111)로 표현 • 예제1) +1234와 -1234를 언팩 형식으로 표현 Z D Z D Z D S D 2진수로 표현 16진수로 표현 IST (Information Sciences & Technology) Laboratory

  14. 자료의 내부적 표현(3/3) 1byte • 팩 연산 • 연산이 가능하고 데이터의 입출력이 불가능 • 1바이트로 10진수 2자리를 표현 • Digit 부분 : 10진수 1자리를 4비트 2진수로 표현 • Sign 부분 : 양수는 C(1100), 음수는 D(1101), 부호 없는 양수는 F(1111)로 표현 • 예제1) +1234와 -1234를 언팩 형식으로 표현 D DDDD S 2진수로 표현 16진수로 표현 IST (Information Sciences & Technology) Laboratory

  15. 자료의 외부적 표현 • BCD • 6bit 코드로 2^6개(=64)의 문자 표현 가능 • 영문 소문자를 표현하지 못함 • 1bit의 parity bit를 추가하여 7bit로 사용함 • ASCII • 7bit코드로 128가지 문자 표현 가능 • 통신 제어용 및 마이크로컴퓨터의 기본 코드로 사용 • 1bit의 parity bit를 추가하여 8bit로 사용함 • EBCDIC • 8bit코드로 256가지 문자 표현 가능 • 대형 기종의 컴퓨터에서 사용 • 1bit의 parity bit를 추가하여 9bit로 사용함 IST (Information Sciences & Technology) Laboratory

  16. 기타 자료의 표현 방식(1/2) • BCD코드 • 문자코드인 BCD코드에서 zone부분을 생략한 형태 • 10진수 1자리의 수를 2진수 4bit로 표현 • 예1) 125를 BCD코드로 표현하시오 1 2 5 0001 0010 0101 • Gray 코드 • BCD코드의 인접하는 비트를X-OR 연산하여 만든 코드 • 변환방법 • 2진수를 gray코드로 변환 • 첫번째그레이 비트는 그대로 내려 씀 • 두번째그래이 비트부터는 변경할 2진수의 해당 번째 비트와 그 왼쪽의 비트를XOR연산하여 씀 IST (Information Sciences & Technology) Laboratory

  17. 기타 자료의 표현 방식(2/2) • 2진수를 gray코드로 변환 • 첫번째2진수 비트는 그레이비트를 그대로 내려 씀 • 두번째2진수 비트부터는 변경할 그레이코드의 해당 번째 비트를XOR연산하여 씀 IST (Information Sciences & Technology) Laboratory

  18. 감사합니다 서국화 kookhwa@kunsan.ac.kr

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