수의 표현 및 진법 변환, 명령어

1. 진법의 개념 및 종류 

컴퓨터는 컴퓨터 내부에서 2진법을 사용하여 모든 연산을 수행한다. 

2진수 외에 컴퓨터를 연구할 때 자주 사용하는 진법은 8진수와 16진수이다. 

 

▶ 2진법은 0과 1 두 개의 숫자로 표현한다. 

▶ 8진법은 0에서 7까지의 숫자로 표현하며, 2진수 3자리를 묶어서 하나의 숫자로 표현한다. 

▶ 10진법은 0에서 9까지의 숫자로 표현한다. 

▶ 16진법은 0에서 9까지의 숫자와 10~15까지를 의미하는 A에서 F까지의 문자로 표현한다. 

 

2. 진법 변환 

사람이 사용하는 10진수를 이용하여 자료를 입력하면 컴퓨터는 2진수로 변환하여 계산한 후 다시 10진수로 변환하여 출력한다. 

 

2-1. 10진수를 2진수, 8진수, 16진수로 변환하여 사용할 수 있어야 한다. 

 

▶ 정수 부분은 10진수의 값을 변환할 진수로 나누어 더는 나뉘지 않을 때까지 나누고, 몫을 제외한 나머지를 역순으로 표시한다. 

▶ 소수 부분은 10진수의 값에 변환할 진수를 곱한 후 결과의 정수 부분만을 차례대로 표기하되, 소수 부분이 0 또는 반복되는 수가 나올 때까지 곱하기를 반복한다. 

 

2-2. 2진수, 8진수, 16진수를 10진수로 변환하여 사용할 수 있어야 한다. 

 

정수 부분과 소수 부분을 나누어서 변환하려는 각 진수의 자릿값과 자리의 지수 승을 곱한 결괏값을 모두 더하여 계산한다. 

 

2-3. 2진수, 8진수, 16진수 간의 서로 상호 변환할 줄 알아야 한다. 

 

▶ 2진수를 8진수로 바꿀 때 정수 부분은 소수점을 기준으로 왼쪽으로 3자리씩, 소수 부분은 소수점을 기준으로 오른쪽으로 3자리씩 묶어서 변환한다. 

 

▶ 8진수, 16진수를 2진수로 변환할 때 8진수 1bit는 2진수 3bit로, 16진수 1bit는 2진수 4bit로 풀어서 변환한다. 

 

3. 명령어의 구성 

컴퓨터에서 실행되는 명령어는 크게 연산자가 표시되는 연산자부와 연산의 수행에 필요한 자료의 정보가 표시되는 자료부로 구성된다. 

 

▶ 연산자부는 수행해야 할 동작에 맞는 연산자를 표시하며 흔히 OP-Code 부라고 한다. 

연산자부의 크기는 표현할 수 있는 명령의 종류를 나타내는 것이다.

 

▶ 자료부는 실제 데이터에 대한 정보를 표시하는 부분이다. 

기억장소의 주소, 레지스터 번호, 사용할 데이터, 명령어 순서 등을 표시한다.

 

4. 연산자의 기능

연산자의 기능에는 함수 연산, 자료 전달, 제어, 입력 기능, 출력 기능이 있다.

 

▶ 함수 연산은 수치적인 산술 연산과 비수치적인 논리 연산이 있다.

▶ 자료 전달 기능은 CPU와 기억장치 사이에서 정보를 교환하는 기능이다.

▶ 제어 기능은 명령의 실행 순서를 변경시킬 때 사용하는 명령이다.

▶ 입출력 기능은 CPU와 I/O 장치, 또는 메모리와 I/O 장치 사이에서 자료를 전달하는 기능이다.