PREFACE iii
교재의 구성 v
강의계획표 vii
CHAPTER 1 컴퓨터 구조 개론 1
1.1 컴퓨터의 종류 3
1.2 컴퓨터 전원을 켜면 어떤 일이? 5
1.3 컴퓨터 구조 개괄 6
PART 1 논리 회로 관점에서의 컴퓨터 구조
CHAPTER 2 컴퓨터 내부의 데이터 표현 11
2.1 컴퓨터에서 사용하는 수 13
2.1.1 정보 표현의 단위 13
2.2 진법(numeral system 15
2.2.1 10진법 16
2.2.2 2진법, 8진법, 10진법, 16진법 18
2.3 정수의 표현 20
2.3.1 2진수로 변환: 정수 부분의 변환 21
2.3.2 2진수로 변환: 소수 부분의 변환 23
2.3.3 각 진법 간의 숫자 표현 연습 24
2.3.4 부호없는 정수(unsigned integer: 0과 자연수 32
2.3.5 부호있는 정수(signed integer 35
2.3.6 심화 정수 연산 46
2.4 실수의 표현 47
2.4.1 고정 소수점 표현 방법 53
2.4.2 부동 소수점(浮動小數點, floating point 표현 방법 54
2.4.3 심화 부동 소수점 연산 64
2.5 문자의 표현 66
2.5.1 ASCII 코드 67
2.5.2 유니코드(Unicode 69
CHAPTER 3 논리 회로 기초 77
3.1 논리 회로를 시작하며 79
3.1.1 기계어 프로그래밍 80
3.1.2 기계어 밑에는 무엇이 있을까? 82
3.1.3 논리 회로 기초 86
3.2 기본 게이트 89
3.2.1 반도체 게이트 이전에는 무엇이 계산에 사용되었을까? 92
3.3 논리 회로 표현 방식 기초 94
3.3.1 간단한 경우 #1 94
3.3.2 간단한 경우 #2 96
3.3.3 논리식/ 논리도/ 진리표 99
3.3.4 논리 회로의 2가지 종류: 조합 논리 회로/ 순서 논리 회로 102
CHAPTER 4 조합 논리 회로 105
4.1 조합 논리 회로를 만들자 107
4.1.1
책 속에서
‘컴퓨터 구조’라는 과목은 컴퓨터 분야의 아주 중요한 과목이다. 그런데,‘컴퓨터 구조’를 이야기하기 전에 ‘컴퓨터’가 무엇인가를 먼저 정해야 할 것 같다. 그 이유는 기술이 발전함에 따라 ‘컴퓨터’를 바라보는 관점이 달라지
고, 이에 따라 그 해답도 달라질 수 있기 때문이다.
컴퓨터 기술이 급속도로 발전하고 대중화 됨에 따라, 점점 컴퓨터의 의미가 ‘가정 에서의 TV’, ‘손 안의 장난감’이 되어가고 있다. TV의 개발/사용 초기에는 TV의 제작 기술이 가장 중요한 이슈였지만, 지금은 대부분의 사
람들이 TV의 구조에 대해서는 관심이 없고, TV를 통해 제공되는 콘텐츠에 더 관심이 많은 것처럼, ‘컴퓨터 구조’ 또한 이미 기술적 관심의 대상에서 조금씩 멀어져 가고 있다고 생각한다. 즉, 이제는 조금 더 많은 비중을 컴
퓨터를 이용해서 제공할 수 있는 서비스를 고려한 컴퓨터 구조 학습이 필요하다고 생각된다.
예를 들어 보자. 30~40년 전(1980년대 초반의 개인용 컴퓨터는 IBM XT 계열이었다. 그 당시의 컴퓨터는 하드웨어가 그리 복잡하지 않았으며, 운영 체제 또한 지금에 비해 아주 간단했다. 또한 프로그래밍 언어의 문법만 익히면, 소프트웨어 프로그래밍이라는 작업도 모두 프로그래머의 머리에서 나오는 작업이었다. 오픈 소스(open source… 이러한 것들은 관심이 적었던 시절이었다.
이제 2010년대 후반으로 와보자. 지금의 개인용 컴퓨터의 하드웨어의 속도 및 저장 용량을 그때와 단순 비교하면, 지금의 컴퓨터는 그 당시에 비해서 수 십만 배의 성능 향상을 보이고 있고, 운영 체제 또한 엄청나게 복잡해지
고 다양한 기능을 지원하고 있다. 또한 프로그래머들은 프로그래밍 언어의 문법을 익힌 후, 다양한 프로그래밍 개발 환경, 개발 플랫폼, 관련 라이브러리 등의 사용법들을 익혀야만 프로그래밍이 가능하다. 또한 지금은 가상
머신(virtual machines과 가상화(virtualization 기술로 인하여 물리적인 하
