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05. C Language(Memory)

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By younghoonko
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05. C Language(Memory)

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Memory (메모리)

이번 학습에서는 컴퓨터에서 데이터를 저장하는 공간인 메모리에 대해 구조와 단위를 중심으로 학습하였다. 특히 비트(Bit)와 바이트(Byte)의 개념, 주소 체계, 그리고 메모리를 효율적으로 사용하는 방법에 대해서도 살펴보았다.

What is Memory?

  • 메모리는 데이터를 저장하는 공간이며, 일반적으로 RAM(Random Access Memory)을 의미한다.
  • 운영체제는 메모리를 1 Byte 단위로 관리하며, 주소를 통해 해당 위치의 데이터를 식별하고 접근할 수 있다.

📌 예: 32bit 운영체제에서는 0 ~ 4,294,967,295 (2^32-1) 주소 공간을 사용할 수 있음

  • 1 Byte 단위는 저장 단위일 뿐이며, 실제 저장하는 데이터의 크기와는 무관할 수 있다.

What is Bit?

  • 메모리의 최소 저장 단위는 1 Bit이다. 하나의 비트는 0 또는 1 중 하나를 저장할 수 있다.
  • 2 Bit → 00, 01, 10, 11 → 4가지 조합 → 0~3 (10진수)
  • 3 Bit → 000 ~ 111 → 8가지 조합 → 0~7 (10진수)

참고: 진수 변환 설명 블로그

Features of Bit

1. 저장 단위의 지수 증가

  • 비트 수가 1 증가할 때마다 저장 가능한 데이터의 경우의 수는 2배씩 증가한다.
  • 예:
    • 1 Bit → 2가지 (0~1)
    • 2 Bit → 4가지 (0~3)
    • 3 Bit → 8가지 (0~7)
  • 8 Bit = 1 Byte

2. 부호 비트(Sign Bit)

  • 1 Byte = 8 Bit 중, 1 Bit를 부호 비트로 사용하여 양/음수를 구분한다.
  • 양수(0~127) / 음수(-128~0)를 구별하는 데 사용됨
  • 컴퓨터는 0을 양수로 포함시킨다.

예: 7 Bit 사용 → 총 128개
→ 양수: 0~127, 음수: -1~-128

Memory Units

단위의미
1,024 Byte1KB (킬로바이트, Kilo Byte)
1,024 KB1MB (메가바이트, Mega Byte)
1,024 MB1GB (기가바이트, Giga Byte)
1,024 GB1TB (테라바이트, Tera Byte)
1,024 TB1PB (페타바이트, Peta Byte)
1,024 PB1EB (엑사바이트, Exa Byte)

How to Save Memory?

  • CPU는 모든 정보를 숫자로 처리한다.
  • 데이터를 숫자로 변경하면 일반적으로 유효 범위가 생긴다.
  • 이 유효 범위 내에서 적절한 크기를 선택하면 메모리를 절약할 수 있다.
  • 대용량 메모리가 일반화되면서 절약을 신경 쓰지 않는 경우가 많지만, 규모가 커질수록 메모리 낭비는 성능과 비용에 영향을 미친다.

예: 저장 공간 낭비 → 데이터 전송 시간 증가 → 트래픽 비용 증가

📌 정리
컴퓨터의 메모리는 1 Bit부터 시작하여 Byte, KB, MB, GB 등으로 단위를 확장하며, 저장 구조와 비트 수에 따라 다양한 표현이 가능하다. 효율적인 메모리 관리는 프로그램 성능과 비용 절감의 핵심 요소가 된다.

End

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