Agapang

1. 자료 구성의 단위



1) 비트(Bit)
: 자료 표현의 최소단위, 0 또는 1

2) 니블(Nibble)
: 네 개의 비트(Bit)가 모여 니블을 구성

3) 바이트(Byte)
: 문자를 표현하는 최소단위, 8개의 Bit가 모여 1 Byte를 구성

4) 워드(Word)
: 컴퓨터가 한 번에 처리할 수 있는 명령 단위
: Half-Word - 2 Byte, Full-Word - 4 Byte(기본), Double-Word - 8 Byte

5) 필드(Field)
: 파일 구성의 최소 단위

6) 레코드(Record)
: 하나 이상의 관련된 필드가 모여서 구성
: 일반적인 레코드는 논리 레코드를 의미
: 논리 레코드가 모여 블록(Block) = 물리 레코드를 구성

* 자료 구성 단위의 크기
* 비트 < 니블 < 바이트 < 워드 < 필드 < 레코드 < 파일 < 데이터베이스
* BYTE - KB - MB - GB - TB - PB (1024, 2¹⁰씩 모이면 올라간다)
* ms - μs - ps - fs - as (ms = 1/1000, 10의 -3승, -3승 씩 올라간다, 000)



2. 수의 표현 및 진법 변환

- 진법
: 2진법 - 0, 1 -> 네 자리 숫자로 쓴다, 0000, 0001, 0010, 0011, 0100, 0101 ....
: 8진법 - 0~7 , 8부터 10으로 표현
: 10진법 - 0~9
: 16진법 - 0~15, 10부터 15까지 A,B,C,D,E,F로 나타냄, 16부터 10으로 표현

- 진법 변환
: 10진수의 값을 2진수, 8진수, 16진수로 변환

* 정수부분 !
: 10진수의 값을 변환할 진수로 나누어 더 이상 나눠지지 않을 때까지 나누고, 나머지를 역순으로 표현

* 소수부분 !
: 10진수의 값을 변환할 진수로 곱한 후 결과의 정수부분만 차례대로 표기
: 10.5에서 0.5를 따로빼서 변환할 진수가 2라면 곱해서 정수부분만 정수부분뒤에 붙여서1010.1로 표현한다.


Ex) 10진수 13.625를 2진수, 8진수, 16진수로 변환


- 2진수, 8진수, 16진수를 10진수로 변환
: 정수부분과 소수부분의 각 자리를 분리하여 변환하려는 각 진수의 자리값과 자리의 지수를 곱한 결과 값을 모두 더해서 계산


- 2진수를 8진수, 16진수로 변환
- 8진수: 2진수를 3자리로 나누어 해당 자리수 변환
- 16진수: 2진수를 4자리로 나누어 해당 자리수 변환




3. 보수
: 덧셈 회로를 이용하여 뺄셈을 수행하기 위해 사용
: 1의 보수, 2의 보수(2's Complement)가 있다
* 1의 보수: 2진수의 값을 0->1로, 1->0으로 변경
* 2의 보수: 1의 보수 결과에 1을 더하여 표시, 표현할 수 있는 수의 개수가 하나 더 많다

Ex) 2진수 11001100을 1의 보수, 2의 보수로 표현




4. 자료의 표현(내부적 표현)




- 자료의 내부적 표현 (10진 연산)

- 언팩(Unpack) 연산 = 존(Zone) 10진 연산
: 연산이 불가능하고, 데이터의 입출력에 사용
: 4개의 존 비트와 4개의 디지트 비트를 사용
* Zone부분: 1111을 넣는다
* Digit부분: 10진수 1자리를 2진수로 변환하여 입력
* Sign부분: 양수는 C(1100), 음수는 D(1101), 부호없는양수는 F(1111)로 표현

Ex) 10진수 +1234와 -1234를 언팩형식으로 표현



- 팩(Pack) 연산
: 연산이 가능하고, 데이터의 입출력이 불가능
* Digit부분: 10진수 1자리를 2진수로 변환하여 입력
* Sign부분: 양수는 C(1100), 음수는 D(1101), 부호없는양수는 F(1111)로 표현

Ex) 10진수 +1234와 -1234를 팩 형식을 표현



- 자료의 내부적 표현 (부동 소수점 표현)
* 부동소수점: 매우 큰 수나 매우 작은수, 정밀한 수를 적은 비트를 표현할 수 있다
: 과학이나 공학, 수학적인 응용에 주로 사용
: 고정 소수점 방식에 비해 연산 시간이 많이 걸림
: 4Byte를 사용하는 단정도와 가수부를 4Byte 추가하여
: 좀더 정밀하게 표할 수 있는 8 Byte로 하는 배정도 표법이 있다
: 가수의 부호가(+)이면 0, (-)이면 1을 나타낸다
: 지수의 부호에 관계없이 bias값에 더한다



5. 자료의 외부적 표현

1. BCD(Binary Coded Decimal, 2진화 10진 코드)
: 6Bit 코드로 IBM에서 개발
: 2개의 Zone비트와 4개의 Digit비트로 표현
: 2⁶ = 64개의 문자를 표현

2. ASCII(American Standard Code for Information Interchange)코드, 아스키 코드
: 7Bit 코드로 미국 표준협회에서 개발
: 3개의 Zone 비트와 4개의 Digit비트로 표현
: 2⁷ = 128개의 문자를 표현
: 통신제어용으로 사용

3. EBCDIC(Exteneded BCD Interchange Code, 확장 2진화 10진 코드)
: 8Bit 코드로 미국 표준협회에서 개발
: 4개의 Zone 비트와 4개의 Digit비트로 표현
: 2⁸ = 256의 문자를 표현



6. 기타 자료의 표현 방식

1. Excess-3 코드 (3 초과 코드)
: BCD코드에 3을 더하여 만든 코드
: 자기 보수 코드, 비가중치 코드

2. Gray 코드
: BCD코드의 인접하는 비트를 X-OR연산하여 만든 코드
: 입출력 장치, A/D변환기, 주변장치 등에서 숫자를 표현할 때 사용
: 하드웨어적인 오류가 적다, 비가중치 코드

3. 패리티 코드(Parity Code)
: 오류를 검사하기 위한 코드, 1개의 오류만 검출 가능
* Odd Parity(홀수 패리티): 1인 비트수가 홀수개가 되도록 1 또는 0을 패리티 비트로 추가
* Even Parity(짝수 패리티): 1인 비트수가 짝수개가 되도록 1 또는 0을 패리티 비트로 추가
: 2진수 코드에 한 자리를 두고 1이 홀수개, 짝수개에 맞추어 1또는 0을 넣어줌
: 1 비트만 검출할 수 있고 수정이 불가

4. 해밍 코드
: 오류를 스스로 검출하여 교정이 가능한 코드
: 2비트의 오류를 검출
: RAID방식 중 오류검출을 위해 해밍코드를 이용하는 것은 RAID-2