데이터의 저장과 표현

데이터의 저장과 표현

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현대의 컴퓨터 시스템은 데이터를 전자적으로 기억한다. 여러 가지 방법과 전자적 구성요소를 써서 컴퓨터 시스템의 전자회로는 전자 신호인 임펄스가 있는가 없는가를 감지할 수 있다.

 

이러한 임펄스를 감지하는 능력이 바로 주기억장치에 데이터를 저장하게 하는 기초가 된다.

 

주기억장치 내부에 기억된 데이터의 기본단위는 비트이고 비트는 두 가지 형태인 1(on상태) 또는 0(off상태)으로 저장되는데 전류가 흐르는지 (1), 흐르지 않는지(0)에 따라 그 상태가 결정되며, 이는 컴퓨터 하드웨어 내에 있는 전자회로가 만든다.

 

그러나 이러한 1개의 비트는 단지 0 혹은 1의 값만을 표현할 수 있어, 단지 1개의 비트만으로는 컴퓨터 시스템을 사용하여 데이터를 처리하는 데 필요한 숫자, 영문자, 특수문자를 모두 표현할 방법이 없다. 그러므로 컴퓨터 설계자는 주기억장치 내에 실제 데이터를 표시하는 방법으로 직렬로 된 비트들을 쓰는데 보통 8개의 비트를 모아 정보를 표현하며 이때 8비트를 1바이트라고 한다.

 

이러한 비트를 이용하여 정보를 표현하는 방법으로는 크게 수치 데이터 표현과 문자 데이터 표현으로 구분된다.

 

수치 데이터의 표현

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우리들이 일상적으로 사용되고 있는 수는 0~9까지인 10진 법수(10진수)이다. 예를 들어 253이라는 숫자는 3자리 숫자로 위치에 따라 2는 100의 자리, 5는 10의 자리, 3은 1의 자리에 있다고 모두 약속하며 사용한다.

 

따라서  10진법은 기저가 10인 수치 체계이고 기저가 2,8,16이면 각각 2진법, 8진법, 16진법이라고 한다. 이러한 진법 가운데 컴퓨터 내부의 정보 표현은 2진 법수인 2진수를 사용하고 있는데 이 2진 법수는 앞에서 설명한 바와 같이 0과 1이라는 비트의 조합으로 이루어진다. 

 

그러나 2진수는 일상적으로 읽고 쓰는데 어려움이 많아 2진수를 변환하기 쉬운 8진 법수 또는 16진법 수로 나타내기도 한다. 8진법은 2진수 3자리를 하나로 묶어 0에서 7까지 나타내도록 하고, 16진법은 2진수 4자리를 하나로 묶어 0에서 15까지 표현하도록 하고 있다. 여기서 16진법의 수는 10,11,12,13,14,15가 두 자리씩을 차지하므로, 사용상의 편의를 위해 이를 각각 A, B, C, D, E, F로 대치하여 나타낸다.

 

컴퓨터에서는 수치를 나타낼 때 컴퓨터마다 고정된 비트 수를 가지게 되며, 일반적으로 16비트, 32비트, 64비트 등이 있다. 이러한 방법을 사용한 컴퓨터를 고정장 워드 머신이라고도 부르고 있으며, 16비트 컴퓨터는 워드의 길이가 16 비트라는 것을, 32비트 컴퓨터는 워드의 길이가 32 비트라는 것을 의미하고 있다.

 

여기서 워드는 주기억장치에 데이터를 기록하거나 주기억장치에서부터 데이터를 인출하는 과정의 기본단위로서 컴퓨터 시스템마다 다를 수 있다.