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책소개
목차
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CHAPTER O1 컴퓨터시스템 개요
1.1 컴퓨터의 기본 구조 1.2 정보의 표현과 저장 1.3 시스템의 구성 1.3.1 CPU와 기억장치의 접속 1.3.2 CPU와 I/O 장치의 접속 1.3.3 전체 시스템의 구성 1.4 컴퓨터 구조의 발전 과정 1.4.1 초기 컴퓨터들의 구조 1.4.2 주요 컴퓨터 부품들의 발전 경위 1.4.3 컴퓨터시스템의 분류와 발전 동향 기본문제 연습문제 CHAPTER O2 CPU의 구조와 기능 2.1 CPU의 기본 구조 2.2 명령어 실행 2.2.1 인출 사이클 2.2.2 실행 사이클 2.2.3 인터럽트 사이클 2.2.4 간접 사이클 2.3 명령어 파이프라이닝 2.3.1 2-단계 명령어 파이프라인 2.3.2 4-단계 명령어 파이프라인 2.3.3 슈퍼스칼라 2.3.4 듀얼 코어 및 멀티 코어 2.4 명령어 세트 2.4.1 연산의 종류 2.4.2 명령어 형식 2.4.3 주소지정 방식 2.4.4 실제 상용 프로세서들의 명령어 형식 기본문제 연습문제 CHAPTER O3 컴퓨터 산술과 논리 연산 3.1 ALU의 구성 요소 3.2 정수의 표현 3.2.1 부호화-크기 표현 3.2.2 보수 표현 3.2.3 부호-비트 확장 3.3 논리 연산 3.4 시프트 연산 3.5 정수의 산술 연산 3.5.1 덧셈 3.5.2 뺄셈 3.5.3 곱셈 3.5.4 나눗셈 3.6 부동소수점 수의 표현 3.7 부동소수점 산술 연산 3.7.1 덧셈과 뺄셈 3.7.2 곱셈과 나눗셈 기본문제 연습문제 CHAPTER O4 제어 유니트 4.1 제어 유니트의 기능 4.2 제어 유니트의 구조 4.3 마이크로명령어의 형식 4.4 마이크로프로그래밍 4.4.1 인출 사이클 루틴 4.4.2 간접 사이클 루틴 4.4.3 실행 사이클 루틴 4.5 마이크로프로그램의 순서제어 기본문제 연습문제 CHAPTER O5 기억장치 5.1 기억장치의 분류와 특성 5.2 계층적 기억장치시스템 5.2.1 필요성 및 효과 5.2.2 기억장치 계층 5.3 반도체 기억장치 5.3.1 RAM 5.3.2 ROM 5.4 기억장치 모듈의 설계 5.5 캐시 메모리 5.5.1 캐시 용량 5.5.2 인출 방식 5.5.3 사상 방식 5.5.4 교체 알고리즘 5.5.5 쓰기 정책 5.5.6 다중 캐시 5.6 최신 기억장치 기술 5.6.1 SDRAM 5.6.2 DDR SDRAM 5.6.3 차세대 비휘발성 기억장치 기본문제 연습문제 CHAPTER O6 보조저장장치 6.1 자기 디스크 6.1.1 디스크의 구조 6.1.2 디스크 액세스 시간 6.2 RAID 6.2.1 RAID 출현의 배경 6.2.2 RAID의 종류 6.3 플래시 메모리와 SSD 6.3.1 플래시 메모리 6.3.2 SSD 6.4 광 저장장치 6.4.1 CD-ROM 6.4.2 CD-R/RW 6.4.3 DVD 6.4.4 블루-레이 디스크(BD) 기본문제 연습문제 CHAPTER O7 시스템 버스, I/O 및 인터럽트 7.1 시스템 버스 7.1.1 시스템 버스의 조직 7.1.2 시스템 버스의 기본 동작 7.2 버스 중재 7.2.1 병렬 중재 방식 7.2.2 직렬 중재 방식 7.2.3 폴링 방식 7.3 I/O 장치의 접속 7.3.1 I/O 제어 7.3.2 I/O 주소지정 7.4 인터럽트를 이용한 I/O 7.4.1 다중 인터럽트 방식 7.4.2 데이지-체인 방식 7.4.3 소프트웨어 폴링 방식 7.5 DMA를 이용한 I/O 기본문제 연습문제 CHAPTER O8 고성능 컴퓨터시스템 구조 8.1 병렬처리의 개념 및 필요성 8.2 병렬처리의 단위 8.3 병렬컴퓨터의 분류 8.3.1 Flynn의 분류 8.3.2 기억장치 액세스 모델에 따른 분류 8.3.3 시스템 구성 방법에 따른 분류 8.4 다중프로세서시스템 구조 8.4.1 공유-기억장치 시스템 구조 8.4.2 분산-기억장치 시스템 구조 8.5 클러스터 컴퓨터 8.5.1 클러스터 컴퓨터의 기본 구조 8.5.2 클러스터 컴퓨터의 분류 8.5.3 클러스터 미들웨어와 단일 시스템 이미지 기본문제 연습문제 |
저자 소개
저자 : 김종현
김종현 교수는 연세대학교 전기공학과를 졸업하고, 미국 애리조나주립대에서 컴퓨터공학을 전공하여 박사학위를 받았다. 국방과학연구소 연구원을 거쳐 한국전자통신연구소 컴퓨터연구단 프로세서구조연구실 실장을 역임하였으며, 현재는 연세대학교 컴퓨터정보통신공학부 교수로 재직 중이다. 컴퓨터구조, 병렬처리, 임베디드시스템, 클라우드컴퓨팅에 관한 연구를 하고 있으며, 저서로는 『논리회로설계』, 『컴퓨터구조론』, 『병렬컴퓨터구조론』 등이 있다.
품목정보
출판사 리뷰
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컴퓨터구조의 주요 개념과 새로운 기술 수록
IT 기술 중에서도 가장 빠른 속도로 발전하고 있는 분야는 컴퓨터 구조, 즉 컴퓨터 하드웨어이다. 이 책은 컴퓨터 하드웨어의 기본 원리와 핵심 기술들을 이해하기 쉽도록 간결하게 설명하였으며, 컴퓨터의 성능을 높이기 위하여 최근에 새로이 개발된 프로세서 구조와 기억장치 및 보조저장장치 기술들에 대해서도 전반적으로 소개하고 있다. 따라서 컴퓨터구조의 주요 개념과 새로운 기술을 쉽게 이해할 수 있다. 개정4판에 추가된 내용과 이 책의 특징 개정4판에 추가된 내용 듀얼-코어 및 멀티-코어 프로세서의 구조, DDR, DDR2, DDR3 SDRAM의 구조 및 설계원리, 플래시 메모리와 SSD(Solid-State Drive)의 내부구조 및 동작원리, 블루레이 디스크(Blu-ray Disk)의 동작원리, 클러스터 컴퓨터의 구성 방법 등 컴퓨터구조 분야의 최신 기술을 수록하였다. 이해하기 쉽고 간결한 설명 컴퓨터구조 분야에서 전공자들이 반드시 알아야 할 핵심적인 내용들만 발췌하여 한 학기 분량에 맞도록 조정하였다. 또한 내용을 쉽게 이해할 수 있는 다양한 그림과 중요 용어에 대한 설명을 수록하였다. 실전감각을 익힐 수 있는 다양한 문제 수록 본문의 이해를 돕는 예제, 선다형의 기본문제, 주관식 연습문제 외에도 정보처리기사 시험에 대비한 객관식 연습문제를 수록하였다. 이 책의 내용 1장 컴퓨터시스템 개요에서는 컴퓨터의 기본 구조와 동작 원리에 대하여 설명하고, 개인용 컴퓨터부터 슈퍼컴퓨터에 이르기까지 각종 컴퓨터 분류들에 대한 최근 발전 동향에 대하여 살펴본 다음에, CPU, 기억장치 및 I/O 장치들을 포함한 전체 컴퓨터시스템의 구성 방법에 대하여 개괄적으로 설명한다. 2장 CPU의 구조와 기능에서는 CPU의 내부 구조와 명령어 실행 원리 및 파이프라이닝 기술에 대하여 자세히 설명한다. 그리고 CPU의 프로그램 처리 속도를 높이기 위한 첨단 구조인 슈퍼스칼라(superscalar) 및 멀티-코어(multi-core) 프로세서의 설계 개념과 그에 따른 속도 향상에 대하여 세부적으로 분석하며, 마지막으로 명령어 세트의 구성 요소와 설계 방법에 대하여 설명한다. 3장 컴퓨터 산술과 논리 연산에서는 컴퓨터 산술 및 논리 연산장치인 ALU의 내부 구성을 살펴본다. 그리고 논리 연산의 원리를 공부한 다음에, 정수 및 부동소수점 수의 표현 방법과 산술 연산에 대하여 설명한다. 4장 제어 유니트에서는 CPU의 주요 구성요소인 제어 유니트의 내부 구조와 동작 원리를 분석하고, 마이크로프로그래밍 기법을 이용한 명령어 세트의 설계 방법에 대하여 설명한다. 5장 기억장치에서는 기억장치 계층을 분석함으로써 기억장치시스템을 전체적으로 이해하도록 한다. 그런 다음에 반도체 기억장치의 내부 조직을 살펴보고, 그들을 이용하여 기억장치 모듈을 설계하는 방법에 대하여 설명한다. 또한 기억장치 대역폭 향상을 위한 최신 기술인 DDR SDRAM에 대해서도 분석해본다. 그리고 주기억장치의 속도를 보완하기 위한 캐시 메모리의 구조와 설계 원리에 대하여 공부한 다음에, 새로운 반도체 기억장치 유형인 PRAM, FRAM 및 MRAM의 원리에 대하여 공부한다. 6장 보조저장장치에서는 프로그램 처리 속도에 직접 영향을 주는 보조저장장치인 디스크의 구조와 동작 원리를 살펴보고, 속도와 신뢰도를 향상시키기 위한 디스크 배열, 즉 RAID의 내부 구조를 분석한다. 그리고 최근 보조저장장치로 널리 사용되고 있는 플래시 메모리(flash memory)와 SSD(Solid-State Drive)의 내부 구조와 동작 원리에 대하여 자세히 설명한다. 또한 CD-ROM, DVD 및 블루-레이 디스크(BD)와 같은 광 저장장치들의 원리와 성능 및 특성에 대하여 알아본다. 7장 시스템 버스, I/O 및 인터럽트에서는 컴퓨터 구성요소들 간의 정보 교환을 위한 통로인 시스템 버스의 구성과 중재 방법에 대하여 분석하며, I/O 장치의 접속 방법과 인터럽트 메커니즘 및 DMA의 동작 원리에 대하여 설명한다. 8장 고성능 컴퓨터시스템 구조에서는 컴퓨터시스템의 성능 향상을 위한 핵심 기술인 병렬처리의 개념에 대하여 설명하고, 병렬컴퓨터시스템에 사용되는 각종 상호연결망들을 소개한다. 그리고 최근 서버급 시스템 및 슈퍼컴퓨터의 구성을 위하여 가장 널리 사용되고 있는 시스템통합 기술인 컴퓨터 클러스터링(computer clustering)의 원리에 대해서도 분석한다. |
