전자석에서 CPU, CPU에서 프로그래밍 언어까지『컴퓨터 아나토미』. 이 책은 짧은 분량 속에 이러한 개별 학문 간의 끊어진 고리를 연결하기 위한 내용을 담았다. 그러기 위해 개별 학문 관련 서적에서 더 잘 설명한 용어와 원리에 대한 내용은 최소한으로 줄이고, 각각의 기술 요소가 발전해나가면서 서로 연관·연결되는 과정에 집중했다.
한 권으로 마스터하는 컴퓨터 DIY
하드웨어에서 소프트웨어까지 쉽게 배우는 컴퓨터
컴퓨터는 어떤 과정을 거쳐 만들어졌을까? 우리가 사용하는 컴퓨터의 CPU와 소프트웨어는 어떻게 연관관계를 맺고 있을까? 이 책은 이러한 질문에서 출발한다.
인류는 스위치와 전등을 이용한 아주 간단한 회로를 구성하여 릴레이, 트랜지스터, 게이트 회로, 피드백 회로를 거쳐 플립플롭·DRAM·SRAM까지 만들고, 더 나아가 덧셈기·뺄셈기·곱셈기·나눗셈기와 사칙연산을 할 수 있는 ALU를 만들었다. 이로써 연산장치와 기억장치를 포함한 기본적인 컴퓨터 시스템이 완성되었다. 이 책은 이렇게 만들어진 하드웨어에서 기계어의 원리를 자연스럽게 도출하여, 기계어에서 어셈블러, 오브젝트 파일, 링커, 컴파일러, 고급언어에 이르는 과정을 간단하게 설명한다. 이 모든 과정에 해당하는 각각의 이론은 방대하지만, 이러한 이론적인 내용을 설명하기보다 하드웨어에서 소프트웨어까지 자연스럽게 흘러가는 기술의 발전 방향을 알기 쉽고 간단하게 설명했다.
대학에서 컴퓨터학, 즉 컴퓨터공학이나 전산학 등을 전공으로 하면, 이수 과정에서 컴퓨터 구조, 어셈블리어, 프로그래밍 언어, 컴파일러, 시스템 프로그래밍 등을 공부한다. 따라서 이러한 과목들을 공부한 사람이라면 이러한 과목이 서로 유기적인 관계를 맺고 있다는 사실은 자연스럽게 알 수 있지만, 그것들이 어떻게 관련되는지를 제대로 설명할 수 있는 사람은 많지 않다.
마찬가지로 컴퓨터 구조를 공부하면, 플립플롭에서 기억장치가 나오고 반가산기와 전가산기를 기본으로 ALU가 만들어지며 이들을 통합한 각종 제어신호가 CPU를 동작하게 한다는 사실을 알게 된다. 그리고 어셈블리어를 공부하면, 어셈블리어가 결국 기계어로 번역된다는 사실 또한 알게 된다. 하지만 CPU와 기계어가 어떻게 연관되는지, 기계어가 어떤 원리로 CPU를 제어하는지를 아는 사람은 거의 없다.
또한 프로그래밍 언어를 공부하면, BNF 표기법으로 프로그래밍 언어의 문법을 정의하는 방법을 이해한다. 그리고 시스템 프로그래밍을 공부하면, 오브젝트 파일이 링커의 어떤 동작을 통해 하나의 바이너리로 합쳐지는지 또한 이해한다. 컴파일러를 공부하면, 문자열을 어떻게 의미 있는 코드로 해석하는지 이해한다. 하지만 BNF 표기법으로 정의된 규칙을 해석해서 생성된 오브젝트 파일의 정보 구성이 왜 이렇게 이루어지는지, 컴파일할 때 발생하는 오류가 왜 그 특정 시점에 나오는지를 통합적으로 설명할 수 있는 사람은 드물다.
이 책은 짧은 분량 속에 이러한 개별 학문 간의 끊어진 고리를 연결하기 위한 내용을 담았다. 그러기 위해 개별 학문 관련 서적에서 더 잘 설명한 용어와 원리에 대한 내용은 최소한으로 줄이고, 각각의 기술 요소가 발전해나가면서 서로 연관·연결되는 과정에 집중했다.
들어가며
1 디지털
2 코드
3 릴레이
4 인버터와 오실레이터
5 논리 게이트
6 R-S 래치
7 플립플롭
8 메모리
9 어드레스 디코더와 램
10 SRAM, DRAM
11 가산기
12 레지스터
13 2의 보수 표현
14 로드, 스토어
15 ALU
16 보조기억장치
17 자동화 기계어
18 데이터를 다루는 여러 가지 방법
19 Opcode
20 주소 지정 방식
21 어셈블리어
22 어셈블러와 심벌 테이블
23 오브젝트 파일과 링커
24 고급언어
나오며
찾아보기
이만우 [저]
숭실대학교 컴퓨터학부를 졸업하고, 삼성전자 소프트웨어 멤버십에서 리눅스 디바이스 드라이버, 임베디드 운영체제, 분산처리 검색엔진 등을 개발했다. 지금은 폐간된 [프로그램 세계]에 리눅스 관련 강좌를 다수 연재했고, 현재는 삼성전자 반도체 총괄에 근무한다.
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