컴퓨터구조론(김종현-개정5판)

현재 컴퓨터는 개인적 용도로 사용되는 모바일용 PC로부터 시작하여 초고속 과학계산을 위한 슈퍼컴퓨터에 이르기까지, 크기와 가격 및 성능에 있어서 매우 다양한 종류의 컴퓨터들이 존재하고 있다. 그런데 흥미로운 점은 그러한 컴퓨터들의 기본 구조와 동작 원리는 거의 동일하다는 것이다. 본 저서에서는 컴퓨터 하드웨어의 기본 원리와 핵심 기술들을 이해하기 쉽도록 간결하게 설명하였으며, 컴퓨터의 성능을 높이기 위하여 최근에 새로이 개발된 멀티-코어 프로세서, GPU, DDR SDRAM 및 SSD를 포함한 각종 보조저장장치를 비롯한 첨단 컴퓨터 기술들에 대하여 전반적으로 소개하고 있다.

따라서 이 책의 내용을 충실히 공부한다면 현존하는 거의 모든 컴퓨터들의 설계 개념에 대하여 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 또한 이 분야에서 반드시 알아야 할 중요한 내용들만 발췌하여 설명하였다. 이 책의 수준은 대학 및 전문대학의 컴퓨터 관련학과들과 전자공학과에서 컴퓨터구조론 강의교재로 사용하기에 적당하며, 컴퓨터시스템을 개발하는 연구소나 기업체의 연구원들에게도 직접적으로 도움이 되는 참고 서적이 될 것이다.

[목 차]

CHAPTER 01 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 02 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 03 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 04 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 05 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 DDR SDRAM
5.6.1 SDRAM
5.6.2 DDR SDRAM
5.6.3 기억장치 랭크
5.7 차세대 비휘발성 기억장치
5.7.1 PRAM
5.7.2 FRAM
5.7.3 MRAM
기본문제
연습문제

CHAPTER 06 보조저장장치
6.1 하드 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
기본문제
연습문제

CHAPTER 07 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 08 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
8.4.3 캐시 일관성 유지 프로토콜
8.5 그래픽처리유니트(GPU)
8.5.1 CUDA 프로그래밍 모델
8.5.2 GPU의 내부 구조
기본문제
연습문제

부록 A
부록 B
참고문헌
기본문제 정답