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한빛출판네트워크

IT CookBook, 최신 컴퓨터 구조

한빛아카데미

집필서

판매중

  • 저자 : 임석구 , 홍경호
  • 출간 : 2019-08-17
  • 페이지 : 616 쪽
  • ISBN : 9791156644569
  • 물류코드 :4456
  • 본 도서는 대학 강의용 교재로 개발되었으므로 연습문제 해답은 제공하지 않습니다.
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4.7점 (12명)
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그림으로 이해하는

컴퓨터 구조의 기본과 응용

 

컴퓨터 하드웨어의 기본 구조와 동작 원리 및 설계 방법을 설명합니다. 사실 하드웨어는 소프트웨어에 비해 그 중요성을 잘 인지하지 못합니다. 하지만 좋은 프로그램은 컴퓨터 구조에 대한 이해를 바탕으로 구현되는 경우가 많습니다. 하드웨어가 프로그램을 분석하는 방법, 성능을 높이는 방법 등을 알면 더 좋은 프로그램을 만들 수 있습니다. 이 책을 통해 하드웨어 설계를 위한 기본기뿐만 아니라 좋은 프로그램을 만드는 데 필요한 기초 체력도 다질 수 있습니다. 풍부한 그림에 명쾌한 설명이 더해져 컴퓨터 구조라는 어려운 주제에 좀 더 쉽게 다가갈 수 있을 것입니다.

 

※ 본 도서는 대학 강의용 교재로 개발되었으므로 연습문제 해답은 제공하지 않습니다.

 

[부/장별 요약] 

  • 컴퓨터 기초(1~3장) : 컴퓨터를 구성하는 요소와 컴퓨터에서 처리되는 데이터를 표현하는 방법을 알아봅니다. 또 컴퓨터 하드웨어의 기본인 디지털 논리 회로를 핵심만 빠르게 정리합니다.
  • CPU와 제어 장치(4~5장) : 컴퓨터의 뇌에 해당하는 CPU와 CPU의 주요 구성 요소인 제어 장치를 알아봅니다. CPU의 기본 구조와 명령어 처리 방법, 제어 장치의 기능과 종류를 알아봅니다. 그리고 CPU의 처리 속도를 높이는 최신 기술인 파이프 라이닝 이론도 살펴봅니다.
  • 기억 장치(6~7장) : 기억 장치의 계층 구조를 바탕으로 기억 장치 시스템 전반과 보조 기억 장치를 알아봅니다. 기억 장치에서는 캐시 기억 장치, 가상 기억 장치, DDR과 인터리빙 메모리, RAID 구성 등을 알아보고, 보조 기억 장치에서는 광 저장 장치뿐만 아니라 플래시 메모리와 SSD 등의 최신 보조 기억 장치도 소개합니다.
  • 입출력 버스와 인터럽트(8~9장) : 컴퓨터 구성 요소 간의 정보 교환 통로인 시스템 버스를 구성하고 중재하는 방법을 알아봅니다. 그리고 인터럽트의 원인과 필요성, 인터럽트 형태와 처리 과정, 우선순위 인터럽트 등을 알아봅니다.
  • 병렬 컴퓨터 구조와 성능 분석(10~11장) : 고성능을 위한 핵심 기술인 병렬 처리와 병렬 컴퓨터 시스템, 클러스터 컴퓨팅 기술 등을 알아봅니다. 그리고 컴퓨터 시스템의 성능을 분석하는 방법, 성능 척도의 기준, 성능 평가를 위한 벤치마크 프로그램도 소개합니다.
  • 부록 : CPU의 세부 사항을 지정해 가상 시스템을 설계하고 그 시스템에서 프로그램을 실행할 수 있는 CPU Sim 시뮬레이션 도구를 소개합니다.

 

한빛아카데미_최신 컴퓨터 구조_750.jpg

 

임석구 저자

임석구

 
 
한국항공대학교 전자공학과를 졸업했습니다. 서울대학교에서 전자공학 석사 학위를 취득했으며, LG 중앙연구소, 한국전자통신연구원에서 근무했습니다. 한국항공대학교에서 전자공학 박사 학위를 취득한 후 현재는 백석대학교 컴퓨터공학부 교수로 재직 중입니다. 주요 저서 및 공저로 한빛아카데미에서 출간한 『IT CookBook, 손에 잡히는 데이터 통신』 , 『IT CookBook, 최신 컴퓨터 구조』 , 『IT CookBook, 디지털 논리회로(초판/개정판/개정3판/개정4판)』, 『IT CookBook, 처음 만나는 디지털 논리회로』, 『IT CookBook, C 언어로 배우는 8051 마이크로프로세서』, 『IT CookBook, 어셈블러로 배우는 마이크로프로세서』 와 『순서도 for C』 (정익사, 2013), 『공업수학』(대영사, 2006), 『고등학교 디지털 논리회로』(서울교과서, 2018) 등이 있습니다. 관심 연구 분야는 정보 통신 네트워크, 이동통신 시스템, 임베디드 시스템 등입니다. 주요 강의 과목은 논리회로, 마이크로프로세서, 데이터 통신, 센서 공학, 자동제어, IoT 응용제어 등입니다. 
홍경호 저자

홍경호

영남대학교 전자공학과를 졸업했습니다. 동 대학교 컴퓨터공학과에서 석·박사 학위를 취득했고, 협성대학교에서 교수를 역임했으며, 1998년부터 백석대학교 컴퓨터공학부 교수로 재직 중입니다. 주요 저서 및 공저로 한빛아카데미에서 출간한 『IT CookBook, 최신 컴퓨터 구조』, 『IT CookBook, 디지털 논리회로(초판/개정판/개정3판/개정4판)』 , 『IT CookBook, 처음 만나는 디지털 논리회로』, 『순서도 for C』(정익사, 2013), 『C언어 정석』(생능출판사, 2014), 『고등학교 디지털 논리회로』(서울교과서, 2018) 등이 있습니다. 역서로는 『컴퓨터 구조론』(한티미디어, 2009)이 있습니다. 관심 연구 분야는 컴퓨터 구조, 인공지능, 신경망 등입니다. 주요 강의 과목은 C 언어, 컴퓨터 구조론, 디지털 시스템 설계, 파이썬 응용, 인공지능 등입니다. 
 

Chapter 01 서론

01 컴퓨터 시스템의 구성

하드웨어

소프트웨어

프로그램 처리 과정

컴퓨터 시스템의 계층 레벨

02 컴퓨터의 역사

컴퓨터의 발전 과정

컴퓨터의 세대별 분류

무어의 법칙과 황의 법칙

03 컴퓨터의 분류

데이터 형태에 따른 분류

사용 목적에 따른 분류

성능과 규모에 따른 분류

04 폰 노이만, 비 폰 노이만, 하버드 구조

폰 노이만 구조와 비 폰 노이만 구조

폰 노이만 구조와 하버드 구조

연습문제/기출문제

 

Chapter 02 데이터의 표현

01 진법과 진법 변환

디지털 정보의 단위

진법

진법 변환

02 정수 표현

보수의 개념과 음수

부호 확장

2진 정수 연산

10진 정수 표현

03 실수 표현

04 디지털 코드

BCD 코드

3초과 코드

그레이 코드

다양한 2진 코드

영숫자 코드

05 에러 검출 코드

패리티 비트

해밍 코드

순환 중복 검사 CRC

연습문제/기출문제

 

Chapter 03 디지털 논리 회로

01 논리 게이트

논리 게이트의 개념과 종류

유니버설 게이트

와이어드 로직

02 불 대수

불 대수 법칙

불 대수식의 표현 형태

논리식의 간소화

03 조합 논리 회로

조합 논리 회로의 개요

조합 논리 회로의 종류

ROM을 사용한 조합 논리 회로의 설계

04 순서 논리 회로

순서 논리 회로의 개요

플립플롭

순서 논리 회로의 설계

카운터의 설계

레지스터

05 집적 회로

연습문제/기출문제

 

Chapter 04 중앙 처리 장치

01 프로세서 구성과 동작

컴퓨터 기본 구조와 프로세서

프로세서 구성 요소

프로세서 기본 구조

프로세서 명령 실행

02 산술 논리 연산 장치

산술 연산

논리 연산과 시프트 연산

03 레지스터

레지스터 동작

레지스터 종류

레지스터 전송(LOAD, STORE, MOVE 명령 등)

04 컴퓨터 명령어

명령어 형식

명령어 형식 설계 기준

확장 opcode

코어 i7 명령어 형식

명령어 종류

05 주소 지정 방식

즉시 주소 지정

직접 주소 지정

레지스터 주소 지정

레지스터 간접 주소 지정

변위 주소 지정

간접 주소 지정

묵시적 주소 지정

코어 i7의 주소 지정 방식

실제 프로세서에서 주소 지정 방식

06 CISC와 RISC

연습문제/기출문제

 

Chapter 05 제어 장치

01 제어 장치의 기능

02 제어 장치의 종류

하드와이어 제어 장치

마이크로 프로그램 제어 장치

마이크로 프로그램 제어 장치의 종류

하드와이어 제어와 마이크로 프로그램 제어 비교

03 명령어 사이클

명령어 인출 사이클

명령어 해독 사이클

명령어 실행 사이클

인터럽트 사이클

명령어 사이클

04 프로세서 제어

05 파이프 라이닝

데이터 해저드

제어 해저드

구조적 해저드

슈퍼 스칼라

연습문제/기출문제

 

Chapter 06 기억 장치

01 기억 장치 시스템의 개요

기억 장치의 종류와 특성

계층적 기억 장치 시스템

02 주기억 장치

주기억 장치의 동작

반도체 기억 장치

기억 장치 모듈의 설계

03 캐시 기억 장치

캐시 용량

사상 방식

교체 알고리즘

쓰기 정책

라인 크기

캐시 수

04 가상 기억 장치

가상 기억 장치의 매핑

페이지 교체 알고리즘

05 연관 기억 장치

06 최신 기억 장치 기술

SDRAM

DDR SDRAM

인터리브드 메모리

플래시 메모리

연습문제/기출문제

 

Chapter 07 보조 기억 장치

01 자기 디스크

자기 기억 장치의 동작 원리

자기 디스크의 표면 구조

자기 디스크의 데이터 저장 형식

디스크 드라이브의 구조

디스크 액세스 시간

02 자기 테이프와 자기 드럼

자기 테이프

자기 드럼

03 광 기억 장치

CD-ROM

CD-R과 CD-RW

DVD

블루레이 디스크

04 RAID

05 SSD

SSD 내부 구조

SSD의 메모리 구조

플래시 변환 계층과 웨어 레벨링

연습문제/기출문제

 

Chapter 08 버스와 입출력

01 CPU 칩과 시스템 버스

CPU 칩

시스템 버스

버스 중재

인터럽트 I/O

02 버스의 실제 동작 예

PCI 버스

PCI Express 버스

USB

03 입출력 장치 인터페이스

인터페이스 장치의 필요성

프로그램 입출력

인터럽트 I/O

DMA

입출력 인터페이스 실제 예

버스 설계의 목표

연습문제/기출문제

 

Chapter 09 인터럽트

01 인터럽트의 개념과 종류

인터럽트의 개념

인터럽트의 종류

인터럽트의 우선순위

02 인터럽트의 동작 원리

인터럽트 동작 과정

프로그램 상태의 보존

인터럽트 요청선 연결 방법

03 인터럽트 처리 방법

소프트웨어를 이용한 방법(폴링)

하드웨어를 이용한 방법(데이지 체인)

다중 인터럽트 요청선을 이용한 방법

인터럽트 제어기를 이용하는 방법

연습문제/기출문제

 

Chapter 10 병렬 컴퓨터 구조

01 병렬 처리 등장 배경

02 칩 단위 병렬 처리

명령 레벨 병렬 처리

온-칩 멀티스레딩

싱글-칩 다중 프로세서

03 공유 메모리 다중 프로세서

UMA 다중 프로세서

NUMA 다중 프로세서

COMA 다중 프로세서

04 다중 컴퓨터

상호 연결망

MPP

클러스터 컴퓨팅

다중 컴퓨터의 통신 소프트웨어

스케줄링

연습문제/기출문제

 

Chapter 11 성능 분석과 측정

01 성능 분석

성능 분석 필요성

성능 분석 방법

02 성능 측정

성능 측정 척도

좋은 성능 측정 척도의 특성

프로세서와 시스템의 성능 측정 척도

기타 성능 척도

03 벤치마크 프로그램

벤치마크 프로그램 유형

벤치마크 전략

벤치마크 프로그램 예

연습문제/기출문제

 

Appendix CPU Sim을 활용한 시뮬레이션

01 CPU Sim 소개와 설치

CPU Sim 소개

CPU Sim 설치

02 CPU Sim 활용

가상 시스템에서 프로그램 실행

새로운 가상 시스템 구축

기존 시스템 수정

 

참고문헌

찾아보기

진짜 궁금해서 그런데 답지와 해답을 왜 안 주시는 건가요? 스스로 공부하라고 그러는건가요? 스스로 공부해서 풀어도 이게 답이지 오답인지 모르면 그게 공부가 되는지도 모르겠습니다. 제가 오 대박 이 문제를 풀었다니 하면서 적었다고 그게 꼭 답일 거라는 보장이없고 답지가 없으면 전 영원히 그게 답인 줄 알고 지나가겠죠 정말 공부 많이 되네요

오답체크를 하고 싶은데 답을 알 수가 없어서 틀린지 체크하고 싶습니다...

toru115919@naver.com

 

혼자 독학하고 있는 학생입니다. 문제를 풀었는데, 정확한 정답을 알 수 없어서 문의드립니다!

alice0115ss@naver.com

강의를 듣고 있는 학생입니다. 옳게 학습하고 있는게 맞는지, 틀리다면 어디서 잘못되었는지 알고싶네요.. 솔루션을 부탁드립니다.. ys0407asd@naver.com

독학중입니다.  

연습문제 풀이 한거 답좀  확인해보고싶은데 답지좀 부탁드리겠습니다...

wjfrkssk@naver.com 

대학교 수업교재로 사용중이긴 한데 교수님께서 개념만 설명해주십니다. 그래서 연습문제는 저혼자 풀고있는데 제 답이 맞는지 틀린지 잘 모르겠습니다. 답지 좀 부탁 드려도 되겠습니까..?

dlrhkdemr0001@daum.net

답지 보내주시면 감사하겠습니다.

한 걸음 발전되는 사람이 되겠습니다.

dlrjsckd10@naver.com

독학했는데 답지에 대한 해설이 없네요

안녕하세요 독학하는데 답을 알 수가 없네요 답지 부탁드립니다 thd151225@gmail.com

연습문제 답안지 부탁드려요 공부하는데 

 

문제가 맞는지 답안체크를 할수가없네요

 

연습문제 답안지 부탁드립니다.

 

chansy08@naver.com

입문서 답게 다양한 소재를 넓게 다룬다. 그런 면에서 보조기억장치 챕터에서 자기 코어 메모리까지도 다루는 것은 지나친 감이 있다. virtual memory, memory management unit에 대해서는 설명이 빈약한 편. 병렬 컴퓨터 챕터에서는 GPU 구조에 대해서 소개할 필요가 있었으나 누락되었고, 다중 컴퓨터 시스템에 대한 이해하기 어려운 언어로 간략하게 묘사했다. 책의 후반부로 갈수록 저자의 집중력이 떨어지는 것이 느껴진다. 그래서 독자들은 점점 피로도가 쌓이기 시작한다는 것이 단점. 인텔 CPU에 대한 예시가 자주 나오는 데, 이에 대한 설명은 없다. 인텔이 왜 그런 구조를 채택했는 지에 대한 설명없이, 그림만 넣는 것이라면 차라리 뺴는 편이 낫다. 

lcy3707@naver.com

 

공부하려고 따로 샀는데 답을 모르겠네요

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