[정보처리기능사] 컴퓨터의 음수 표현 방법 ; 부호와 절대치 / 부호와 1의 보수(1's Complement) / 부호와 2의 보수(2's Complement) 내용 정리

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* 2021 정보처리기능사 필기 과목 시험대비를 위해 작성한 글입니다.

제 1과목 전자계산기 일반의 부호와 절대치 / 1의보수 / 2의보수에 관한 내용을 기록해 두었습니다.

개인적인 자격증 공부 기록용으로 작성한 글이기에, 잘못된 내용이 있을 수 있습니다.

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# 보수(Complement)란?

컴퓨터는 "감산(뺄셈) 기능"을 가지고 있지 않기에, 보수를 취한 후 가산하여 감산(뺄셈)의 결과를 얻습니다.

여기서 보수란, "양수에 대한 음의 값" 입니다. 예를들어, 3의 보수는 -3이고, 5의 보수는 -5 입니다.

컴퓨터가 보수를 구하는 방법은 3가지로 나뉩니다.

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# 부호와 절대치(절대값) 방식

부호와 절대치 방식은 부호비트(sign bit)를 0에서 1 혹은, 1에서 0으로 바꾸어 표현하는 방식입니다. (sign bit 0 = 양수 1 = 음수)

-14를 예시로 들어 보겠습니다.

우선, 양수 값 '14'를 2진수 8비트로 나타냅니다. 00001110

그 후 가장 왼쪽의 부호 비트를 0에서 1로 바꿔 주기만 하면 됩니다.

이것이 부호와 절대치 방식 입니다.

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# 부호와 1의 보수(1's Complement)

부호와 1의 보수를 취하는 방법은 '부호와 절대치' 방식에서 '부호비트(sign bit)'를 제외한 나머지 값들을 0은 1로 1은 0으로 바꾸어 주면 됩니다.

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# 부호와 2의 보수(2's Complement)

부호와 2의 보수를 취하는 방법은 '1의 보수'의 값에서 1을 더해 주면 됩니다.

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여담으로 보후와 2의 보수를 구하기 위해선, 이전의 방식을 모두 숙지하고 있어야 하기에 부호와 2의 보수를 구하는 유형이 자주 출제 된다고 합니다 :)