컴퓨터시스템구조론

제  1 부 개요
CHAPTER 1 기본 개념과 컴퓨터 발전과정 1
1.1 조직과 구조 2
1.2 조직과 기능 3
1.3 컴퓨터의 간략한 역사   11
1.4 인텔 x86 구조의 발전 과정 26
1.5 임베디드 시스템 29
1.6 ARM 구조 33
1.7 클라우드 컴퓨팅 39
1.8 주요 용어, 복습문제 및 연습문제 42

CHAPTER 2 성능 문제 45
2.1 성능을 위한 설계 46
2.2 멀티코어, MIC 및 GPGPU 52
2.3 이해를 도와주는 두 가지 법칙들: 암달의 법칙과 리틀의 법칙 53
2.4 컴퓨터 성능의 기본적인 척도 56
2.5 평균 계산 60
2.6 벤치마크와 SPEC 68
2.7 주요 용어, 복습문제 및 연습문제 75

제  2 부 컴퓨터시스템
CHAPTER 3 최상위에서 본 컴퓨터의 기능 및 상호연결 83
3.1 컴퓨터의 구성요소들 84
3.2 컴퓨터의 기능 86
3.3 상호연결 조직 101
3.4 버스 상호연결 103
3.5 점대점 상호연결 105
3.6 PCI Express 110
3.7 주요 용어, 복습문제 및 연습문제 118

CHAPTER 4 캐시 메모리 123
4.1 컴퓨터 기억장치 시스템의 개요 124
4.2 캐시 메모리의 원리 131
4.3 캐시 설계의 요소들 135
4.4 펜티엄 4 캐시 조직 154
4.5 주요 용어, 복습문제 및 연습문제 157
부록 4A 2-단계 기억장치의 성능 특성 163

CHAPTER 5 내부 기억장치 171
5.1 반도체 주기억장치 172
5.2 오류 정정 181
5.3 DDR DRAM 조직 187
5.4 플래시 메모리 191
5.5 새로운 비휘발성 솔리드-스테이트 메모리기술 194
5.6 주요 용어, 복습문제 및 연습문제 198

CHAPTER 6 외부 기억장치 203
6.1 자기 디스크 204
6.2 RAID 213
6.3 솔리드 스테이트 드라이브 224
6.4 광 기억장치 227
6.5 자기 테이프 233
6.6 주요 용어, 복습문제 및 연습문제 235

CHAPTER 7 입력/출력 239
7.1 외부 장치들 241
7.2 I/O 모듈 243
7.3 프로그램 I/O 246
7.4 인터럽트-구동 I/O 250
7.5 직접 기억장치 액세스 260
7.6 직접 캐시 액세스 266
7.7 I/O 채널과 프로세서 274
7.8 외부 인터페이스 표준 276
7.9 IBM zEnterprise EC12 I/O 조직 279
7.10 주요 용어, 복습문제 및 연습문제 283

CHAPTER 8 운영체제 8-1 Online
8.1 운영체제의 개요 8-2
8.2 스케줄링 8-13
8.3 기억장치 관리 8-19
8.4 인텔 x86의 기억장치 관리 8-31
8.5 ARM의 기억장치 관리 8-36
8.6 주요 용어, 복습문제 및 연습문제 8-42

제  3 부 산술 및 논리
CHAPTER 9 수 체계 291
9.1 10진수 체계 292
9.2 위치적 수 체계 293
9.3 2진수 체계 294
9.4 2진수와 10진수 간의 변환 294
9.5 16진수 표기 297
9.6 주요 용어 및 연습문제 299

CHAPTER 10 컴퓨터 산술 301
10.1 산술논리연산장치(ALU) 302
10.2 정수 표현 303
10.3 정수 산술 308
10.4 부동소수점 표현 323
10.5 부동소수점 산술 330
10.6 주요 용어, 복습문제 및 연습문제 341

CHAPTER 11 디지털 논리 11-1 Online
11.1 부울 대수 11-2
11.2 게이트 11-5
11.3 조합회로 11-7
11.4 순차회로 11-25
11.5 프로그램 가능한 논리 장치들 11-34
11.6 주요 용어 및 연습문제 11-38

제  4 부 중앙처리장치
CHAPTER 12 명령어 세트: 특성과 기능 349
12.1 기계 명령어의 특성 350
12.2 오퍼랜드의 종류 357
12.3 인텔 x86과 ARM의 데이터 유형들 359
12.4 연산의 종류 363
12.5 인텔 x86과 ARM의 연산 유형들 376
12.6 주요 용어, 복습문제 및 연습문제 384
부록 12A 작은-, 큰-, 그리고 이중-엔디언 391

CHAPTER 13 명령어 세트: 주소지정 방식과 형식 395
13.1 주소지정 방식 396
13.2 x86과 ARM의 주소지정 방식들 403
13.3 명령어 형식들 408
13.4 x86과 ARM의 명령어 형식들 417
13.5 어셈블리 언어 423
13.6 주요 용어, 복습문제 및 연습문제 425

CHAPTER 14 프로세서의 조직과 기능 429
14.1 프로세서 조직 430
14.2 레지스터 조직 432
14.3 명령어 사이클 437
14.4 명령어 파이프라이닝 441
14.5 x86 프로세서 계열 458
14.6 ARM 프로세서 466
14.7 주요 용어, 복습문제 및 연습문제 472

CHAPTER 15 축소 명령어 세트 컴퓨터(RISC) 477
15.1 명령어 실행 특성들 479
15.2 큰 레지스터 파일의 사용 484
15.3 컴파일러-기반 레지스터 최적화 489
15.4 축소 명령어 세트 구조 491
15.5 RISC 파이프라이닝 497
15.6 MIPS R4000 501
15.7 SPARC 507
15.8 RISC와 CISC 간의 논쟁 512
15.9 주요 용어, 복습문제 및 연습문제 513

CHAPTER 16 명령어-수준 병렬성과 슈퍼스칼라 프로세서 519
16.1 개요 520
16.2 설계상의 주요 사항들 525
16.3 인텔 코어 마이크로구조 535
16.4 ARM Cortex-A8 541
16.5 ARM Cortex-M3 549
16.6 주요 용어, 복습문제 및 연습문제 553

제  5 부 병렬조직
CHAPTER 17 병렬처리 559
17.1 다중 프로세서 조직 561
17.2 대칭적 다중프로세서 563
17.3 캐시 일관성과 MESI 프로토콜 568
17.4 멀티스레딩과 칩 다중프로세서 574
17.5 클러스터 580
17.6 불균일 기억장치 액세스 586
17.7 클라우드 컴퓨팅 590
17.8 주요 용어, 복습문제 및 연습문제 596

CHAPTER 18 멀티코어 컴퓨터 603
18.1 하드웨어 성능 이슈들 604
18.2 소프트웨어 성능 이슈들 607
18.3 멀티코어 조직 612
18.4 혼합형 멀티코어 조직 614
18.5 인텔 Core i7-990X 624
18.6 ARM CORTEX-A15 MPCore 625
18.7 IBM zENTERPRIZE EC12 메인프레임 629
18.8 주요 용어, 복습문제 및 연습문제 633

CHAPTER 19 일반목적용 그래픽처리유니트 637
19.1 CUDA 기초 638
19.2 GPU와 CPU의 비교 640
19.3 GPU 구조의 개요 642
19.4 인텔의 Gen8 GPU 650
19.5 GPU를 보조프로세서로 사용하는 시점 653
19.6 주요 용어 및 연습문제 655

제  6 부 제어 유니트
CHAPTER 20 제어 유니트의 동작 657
20.1 마이크로-연산 658
20.2 프로세서의 제어 665
20.3 하드와이어 구현 674
20.4 주요 용어, 복습문제 및 연습문제 677

CHAPTER 21 마이크로프로그램을 이용한 제어 681
21.1 기본 개념 682
21.2 마이크로명령어 순서제어 691
21.3 마이크로명령어 실행 697
21.4 TI 8800 708
21.5 주요 용어, 복습문제 및 연습문제 718

부록 A 컴퓨터 조직과 구조 강의를 위한 프로젝트들 A-1 (Online)
A.1 상호작용 시뮬레이션 A-2
A.2 연구 프로젝트 A-4
A.3 시뮬레이션 프로젝트 A-4
A.4 어셈블리 언어 프로젝트 A-5
A.5 읽기/보고서 과제 A-6
A.6 쓰기 과제물 A-6
A.7 문제 은행 A-6

부록 B 어셈블리 언어 및 관련 주제들 B-1(Online)
B.1 어셈블리 언어 B-2
B.2 어셈블러 B-10
B.3 로딩 및 링킹 B-14
B.4 주요 용어, 복습문제 및 연습문제 B-22

용어해설 725
찾아보기 733
참고문헌(Online)