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• 도서  > 전공도서/대학교재  > 공학계열  > 컴퓨터공학

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• 『컴퓨터 구조론』은 전통적인 이론과 지식을 바탕으로 개념과 용어들을 씨줄과 날줄로 촘촘히 엮고 새로운 내용으로 전체 컴퓨터시스템의 구조와 원리를 다룬 책이다. 총 8장으로 구성하여, 컴퓨터의 발달부터 주변장치까지 살펴본다.
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• 전체 컴퓨터시스템의 구조와 원리를 다룬 새로운 개념의 책 과학이 원리의 발견과 증명이라면 공학은 응용과 실제이다. 과학은 자연의 법칙을 탐구하지만 공학은 한자의 ‘工’이 말해주듯 무엇인가 인위적으로 가공된 물건을 만들어야 한다. 과학도 발전하는 마당에 공학도 마찬가지로 발전해야 한다. 사용해본 지 너무 오래된 구식 개념이나 방법들로만 컴퓨터구조를 얘기할 수 없다. 요즘의 컴퓨터구조는 CPU 내부의 기본 구조만이 아닌 전체 컴퓨터시스템의 구조를 다루어야 한다. 이 책은 이에 따라 전통적으로 다루는 이론적인 지식을 바탕으로 기본 개념과 용어들을 씨줄과 날줄로 촘촘히 엮고, 과거의 개념이나 기술을 상호 보완하는 새로운 내용으로 전체 컴퓨터시스템의 구조와 원리를 다루고 있다. 쉽고 이해하기 쉬운 명품 컴퓨터구조 이 책은 컴퓨터구조와 관련된 기본 개념들을 설명하면서 이해하기 어려운 내용은 가능한 쉽게 풀어 설명하고 있다. 나무를 보고 숲을 못 보는 우를 범하지 않기 위해 각 부분을 설명할 때 컴퓨터시스템 전반에 걸친 원리를 함께 설명하고 있다. 과거의 컴퓨터구조와 관련된 교재들은 CPU 내부의 하드웨어구조를 손으로 설계하는 방법이었다. 요즘 CPU는 내부 구조가 너무 복잡해 컴퓨터의 도움 없이는 실제로 설계할 수도 없다. 또한 훨씬 실험적인 새로운 내용들과 기술들이 많이 적용되고 있다. 이 책은 과거의 교과서들이 주로 다루던 범위를 기준으로 다른 교과목과 중복되거나 더 효과적인 교육 방법이 있으면 그 부분은 과감히 생략하였다. 대신 컴퓨터구조 과목에서 목표로 하는 대부분의 기본 개념들을 바탕으로 새로운 내용을 깊이를 더해 실용성을 강조하며 만들었다. 이 책의 특징과 내용 이 책은 컴퓨터구조 과목에서 목표로 하는 대부분의 기본 개념들을 담고 있으며, 각장에서 관련 용어들을 가능한 쉽게 설명하고 있다. 각장의 연습문제들은 난이도가 높지 않고 실용적인 문제들로 구성하였다. 1장은 ‘컴퓨터의 발달’에 대해서 설명한다. 컴퓨터의 어원과 정의, 컴퓨터의 발달과정, 개인용 컴퓨터의 발달, 이동용 컴퓨터, 컴퓨터의 분류에 대해 알아본다. 또한 숫자 코드, 컴퓨터 워드와 문자 세트 등 정보의 표현을 설명한다. 2장은 ‘컴퓨터시스템의 기본 구조와 동작’에 대해서 설명한다. 하드웨어의 구성, 마이크로컴퓨터, 칩셋, 소프트웨어의 역할, 운영체제, 컴퓨터 언어, 다중작업, 롬바이오스, 부트스트랩 로더, 시동과정, UEFI, 신호선의 동작에 대해 알아본다. 3장은 ‘중앙처리장치인 CPU’에 대해서 설명한다. CPU의 구성 요소, 보조프로세서, 레지스터의 동작, 연산장치의 동작, 명령어 형식, 주소지정 방식, 연산의 종류에 대해 알아본다. 또한 마이크로프로그래밍 방법에 대해 설명한다. 4장은 ‘CPU의 명령어 처리’에 대해서 설명한다. 명령어 사이클, 병렬계산의 종류, 파이프라이닝, 슈퍼스칼라, VLIW 구조와 병렬컴퓨터에 대해 알아본다. 또한 다중 프로세서 구조와 멀티코어 프로세서 기술에 대해 설명한다. 5장은 ‘기억장치’에 대해서 설명한다. 메모리의 역할, 용량 표시, 메모리 계층구조, 가상메모리, 캐시메모리, 캐시의 매핑 방식, 반도체 메모리와 램 모듈의 기술과 동작 원리에 대해 알아본다. 또한 시스템버스의 대역폭을 설명한다. 6장은 ‘보조기억장치’에 대해서 설명한다. 드라이브의 정의, 디스크의 원리, 하드디스크와 광학디스크의 구조와 방식, 디스크에 저장되는 디지털 오디오와 비디오 기술에 대해 알아본다. 또한 파일시스템의 구조와 동작원리를 설명한다. 7장은 ‘버스와 입출력’에 대해서 설명한다. 시스템버...스의 역할, CPU 코어 클럭, I/O 전송방식, I/O 버스방식, 버스 사이클 및 버스 컨트롤러에 대해 알아본다. 또한 I/O 전송방식 중 하나인 인터럽트에 대해 설명한다. 8장은 ‘주변장치’에 대해서 설명한다. 모니터, 비디오카드, 사운드카드, 스캐너와 프린터를 중심으로 해당 장치에 사용되는 기술과 동작원리를 알아본다.
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• CHAPTER O1 컴퓨터의 발달 1.1 컴퓨터시스템 1.1.1 컴퓨터의 어원 1.1.2 컴퓨터의 정의 1.1.3 컴퓨터의 구성 요소 1.2 컴퓨터의 발달 1.2.1 컴퓨터의 기원 1.2.2 전기기계식 컴퓨터 1.2.3 전자식 컴퓨터 1.3 개인용 컴퓨터 1.3.1 개인용 컴퓨터의 발달 1.3.2 IBM PC와 애플 컴퓨터 1.3.3 이동용 컴퓨터 1.4 컴퓨터의 분류 1.4.1 컴퓨터의 세대 1.4.2 처리 능력에 따른 분류 1.4.3 사용 기능에 따른 분류 1.4.4 서버와 클라이언트 1.5 정보의 표현 1.5.1 숫자 코드 1.5.2 컴퓨터 워드 1.5.3 문자 세트 연습문제 CHAPTER O2 기본 구조와 동작 2.1 하드웨어의 구성 2.1.1 하드웨어 구성 요소 2.1.2 마이크로컴퓨터 구조 2.1.3 칩셋 2.1.4 메인보드 2.2 소프트웨어의 역할 2.2.1 역할 구분 2.2.2 운영체제 2.2.3 윈도우 운영체제 2.2.4 컴퓨터 언어 2.2.5 프로그램 결합하기 2.2.6 하드웨어 흉내 내기 2.3 다중작업 2.3.1 CPU 스케줄링 2.3.2 멀티 스레드 2.4 시동과정 2.4.1 롬 바이오스 2.4.2 시스템 설정 2.4.3 부트스트랩 로더 2.4.4 BIOS의 시동과정... 2.4.5 UEFI 펌웨어 2.5 신호선의 동작 2.5.1 신호선의 1과 0 2.5.2 버퍼의 필요성 연습문제 CHAPTER O3 중앙처리장치 3.1 CPU 프로세서 3.1.1 CPU의 구성 요소 3.1.2 마이크로프로세서 3.1.3 몇 비트 컴퓨터인가? 3.1.4 64비트 CPU의 호환성 3.2 보조프로세서 3.2.1 부동소수점 처리장치 3.2.2 그래픽 가속기 3.2.3 CPU 칩에 내장 3.3 레지스터 3.3.1 레지스터의 구성 3.3.2 레지스터의 동작 3.3.3 마이크로연산 3.4 연산장치 3.4.1 ALU의 구성 3.4.2 ALU의 동작 3.4.3 상태 레지스터 3.5 CPU 명령어 3.5.1 명령어 세트 3.5.2 명령어 종류 3.5.3 명령어 형식 3.5.4 주소지정 방식 3.5.5 정수의 산술연산 3.5.6 고정소수점과 부동소수점 3.5.7 2진 부동소수점 형식 3.5.8 논리 및 시프트 연산 3.6 제어장치 3.6.1 제어방식 3.6.2 제어장치의 구성 3.6.3 마이크로프로그래밍 연습문제 CHAPTER O4 명령어 처리 4.1 CPU 명령어 사이클 4.1.1 명령어 기본 사이클 4.1.2 명령어 인출 사이클 4.1.3 명령어 실행 사이클 4.1.4 간접 사이클 4.1.5 서브루틴 호출과 복귀 4.1.6 인터럽트 사이클 4.1.7 CPU 명령어 사이클 4.2 병렬계산 4.2.1 병렬처리와 순차처리 4.2.2 병렬계산 4.2.3 속도상승과 효율 4.3 파이프라인 구조 4.3.1 명령어 파이프라인 4.3.2 파이프라인의 속도상승 4.3.3 슈퍼 파이프라인 4.3.4 파이프라인의 한계 4.4 슈퍼스칼라 구조 4.4.1 슈퍼스칼라와 파이프라인 4.4.2 슈퍼스칼라와 슈퍼 파이프라인 4.5 VLIW 구조 4.5.1 RISC 4.5.2 VLIW 4.5.3 IA-64 구조 4.5.4 VLIW와 파이프라인 4.6 병렬컴퓨터 4.6.1 플린의 분류법 4.6.2 벡터 프로세서 4.6.3 다중프로세서 4.6.4 하이퍼스레딩 4.6.5 비노이만형 컴퓨터 연습문제 CHAPTER O5 기억장치 5.1 기억장치 5.1.1 메모리의 역할 5.1.2 메모리 용량 표시 5.1.3 엔디언 5.2 메모리 계층구조 5.2.1 읽기와 쓰기 5.2.2 액세스 타임 5.2.3 메모리 계층구조 5.2.4 가상메모리 5.2.5 메인메모리와 가상메모리 5.3 캐시메모리 5.3.1 캐시와 메모리 계층 5.3.2 전면버스와 후면버스 5.3.3 캐시 적중과 실패 5.3.4 평균 액세스 타임 5.3.5 지역성과 일관성 5.3.6 쓰기 정책 5.3.7 교체 정책 5.4 캐시 매핑 방식 5.4.1 캐시 등록정보 5.4.2 캐시의 매핑 5.4.3 완전연관 캐시 5.4.4 직접매핑 캐시 5.4.5 세트연관 캐시 5.4.6 캐시 매핑 방식 비교 5.4.7 MMU와 TLB 5.4.8 가상주소 캐시 5.5 반도체 메모리 5.5.1 반도체 메모리 용어 5.5.2 ROM과 RAM 5.5.3 DRAM 구조 5.5.4 램 모듈 5.5.5 DDR SDRAM 5.5.6 클럭 속도와 전압 5.6 시스템버스의 대역폭 5.6.1 전송속도와 비트율 5.6.2 채널의 대역폭 5.6.3 버스의 대역폭 연습문제 CHAPTER O6 보조기억장치 6.1 드라이브와 디스크 6.1.1 드라이브 6.1.2 디스크의 원리 6.2 하드디스크 6.2.1 하드디스크의 구조 6.2.2 디스크의 기록 밀도 6.2.3 디스크의 액세스 타임 6.2.4 인터리빙 6.2.5 하드디스크의 발전 6.2.6 RAID 구조 6.2.7 RAID 레벨 6.2.8 고장 수명 6.3 광학디스크 6.3.1 기록면과 트랙 6.3.2 광학 매체 6.3.3 등선속도와 등각속도 6.3.4 광학디스크의 배속 6.3.5 광학디스크의 발전 6.3.6 디지털 오디오 기술 6.3.7 디지털 비디오 기술 6.3.8 압축 코딩 6.3.9 HDTV와 UHDTV 6.4 파일시스템 6.4.1 파일시스템의 역할 6.4.2 디스크 파티션 6.4.3 GUID 파티션 테이블 6.4.4 클러스터 6.4.5 FAT와 NTFS 비교 6.4.6 하드디스크의 용량 인식 6.4.7 FAT 파일시스템 6.4.8 디스크 포맷 6.4.9 파일시스템 에러 6.5 NTFS 파일시스템 6.5.1 NTFS 기록 방식 6.5.2 NTFS 디스크 볼륨 6.5.3 MFT 레코드 6.5.4 B+ 트리 연습문제 CHAPTER O7 버스와 입출력 7.1 시스템버스의 역할 7.1.1 시스템버스의 역할 7.1.2 시스템버스와 CPU 코어 클럭 7.2 I/O 전송 366 7.2.1 I/O 주소 366 7.2.2 I/O 전송방식 7.2.3 폴링 방식 7.2.4 인터럽트 방식 7.2.5 DMA 방식 7.3 I/O 버스 7.3.1 I/O 버스의 발전 7.3.2 시리얼 버스 인터페이스 7.3.3 I/O 버스의 연장 7.3.4 확장카드 7.3.5 I/O 버스의 충돌 7.4 버스 사이클 7.4.1 동기식 버스 7.4.2 비동기식 버스 7.5 버스 컨트롤러 7.5.1 버스 마스터링 7.5.2 버스 중재기 7.6 인터럽트 7.6.1 인터럽트 7.6.2 인터럽트의 종류 7.6.3 CPU 리셋 7.6.4 인터럽트 제어 신호 7.6.5 인터럽트 제어 방식 연습문제 CHAPTER O8 주변장치 8.1 모니터 8.1.1 모니터와 스크린 8.1.2 CRT 모니터 8.1.3 순차주사와 비월주사 8.1.4 화면 재생 빈도 8.1.5 평면 디스플레이 8.2 비디오카드 8.2.1 비디오 칩 8.2.2 비디오 메모리 8.2.3 아날로그 비디오 인터페이스 8.2.4 디지털 비디오 인터페이스 8.3 사운드카드 8.3.1 오디오 믹서 8.3.2 신시사이저 8.3.3 아날로그와 디지털 변환 8.3.4 스피커 시스템 8.4 스캐너 8.4.1 복사기와 복합기 8.4.2 스캐너 8.5 프린터 8.5.1 레이저프린터 8.5.2 LED 프린터 8.5.3 프린터 관리 연습문제
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• 윤남일 [저]

• 연세대학교 전자공학과 졸업
  연세대학교 일반대학원 전자공학과 석사
  연세대학교 일반대학원 전자공학과 공학박사
  삼성전자 정보통신부문(과장)
  미국 캘리포니아 주립대학교(CSUF) 방문교수
  현재 명지전문대학 컴퓨터전자과 교수
  [저서] 읽다보면 알게 되는 하드웨어, 신경향 컴퓨터구조론

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