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책소개

컴퓨터는 어떻게 동작하며, 컴퓨터 프로그래밍이란 무엇인가? 개발자가 되기 위해 프로그래밍을 배우는 것은 단지 시작일 뿐이다! 뛰어난 프로그래머가 되려는 개발자는 물론, 비전공자도 재미있게 읽을 수 있는 컴퓨터공학 핵심 강의!



하드웨어의 토대가 되는 기초 전자회로, 게이트부터 시작해서 메모리, CPU, I/O, 컴퓨터 아키텍처 전반을 설명하고, 그 위에서 소프트웨어를 작성하는 방법을 웹과 C 프로그램으로 직접 만들어보며, 보안, 인공지능, 알고리즘 등의 내용에 이르기까지 개발자라면 반드시 알아야 할 커튼 뒤에 감춰진 컴퓨터 구조와 프로그래밍에 대한 거의 모든 것을 다루는 컴퓨터공학 개론서!

저자소개

저자 : 조너선 스타인하트

Jonathan E. Steinhart

1960년대부터 엔지니어링을 해왔다. 중학교 때 하드웨어 설계를 시작했고, 고등학교 때 소프트웨어 설계를 해본 경험 덕분에 여름 단기 아르바이트로 벨 전화 연구소에서 일하는 기회를 얻을 수 있었다. 클라크슨 대학교에서 1977년 전자 공학 및 컴퓨터 과학 학사(BSEE)를 취득했으며, 졸업 후 텍트로닉스(Tektronix)에서 일하다가 스타트업을 창업했다. 그래픽스 하드웨어와 소프트웨어를 설계하고, CAD 시스템, 그래픽스 워크스테이션, 회로 시뮬레이터, 발전소, IC 설계용 언어 등을 만들었으며, 1987년에는 안전이 중요한 크리티컬 시스템 엔지니어링에 초점을 맞춘 컨설턴트가 되어 애플, 인텔, 썬, 웰치알린, 룰루 등의 기업을 컨설팅했다.

1990년대부터는 전업을 조금 줄이고, 포 윈즈 비냐드(Four Winds Vineyard)라는 와인 농장 경영도 겸업하고 있다.



역자 : 오현석

비사이드소프트(BSIDESOFT) 이사로 일하면서 매일매일 고객의 요청에 따라 코드를 만들어내고 있는 현업 개발자다. 어릴 때 처음 컴퓨터를 접하고 매혹된 후 경기과학고, KAIST 전산학과(프로그래밍 언어 전공 석사)를 거치면서 계속 컴퓨터를 사용해왔다. 

직장에서는 주로 코틀린이나 자바를 사용한 서버 프로그래밍을 하고, 주말이나 빈 시간에는 번역을 하거나 공부를 하면서 즐거움을 찾는다. 시간이 아주 많이 남을 때는 시뮬레이션 게임을 하면서 머리를 식히고 놀고, 어떻게 하면 막내자식을 프로그래밍의 세계로 끌어들일 수 있을까 고민 중인 아빠이기도 하다. 

『코어 파이썬 애플리케이션 프로그래밍 Core Python Applications Programming Third Edition』(에이콘출판, 2014)을 시작으로 『 Kotlin in Action』(에이콘출판, 2017), 『순수 함수형 데이터 구조』(에이콘출판, 2019), 『파이썬 코딩의 기술(개정 2판)』(길벗, 2020) 등 20권 이상의 책을 번역했다.

목차

1장. 컴퓨터 내부의 언어 체계 

▶ 컴퓨터는 어떤 말을 사용할까 ◀



언어란 무엇인가

문자 언어

비트

논리 연산

___불리언 대수

___드모르간의 법칙

정수를 비트로 표현하는 방법

___양의 정수 표현

___2진수 덧셈

___음수 표현

실수를 표현하는 방법

___고정소수점 표현법

___부동소수점 표현법

___IEEE 부동소수점 수 표준

2진 코드화한 10진수 시스템

2진수를 다루는 쉬운 방법

___8진 표현법

___16진 표현법

___프로그래밍 언어의 진법 표기법

비트 그룹의 이름

텍스트 표현

___아스키 코드

___다른 표준의 진화

___유니코드 변환 형식 8비트

문자를 사용한 수 표현

___출력 가능하게 변경한 인코딩

___베이스64 인코딩

___URL 인코딩

색을 표현하는 방법

___투명도 추가

___색 인코딩

정리



2장. 전자 회로의 조합 논리

▶ 컴퓨터는 어떤 논리로 비트를 다루는가 ◀



디지털 컴퓨터의 사례

___아날로그와 디지털의 차이

___하드웨어에서 크기가 중요한 이유

___디지털을 사용하면 더 안정적인 장치를 만들 수 있다

___아날로그 세계에서 디지털 만들기

___10진 숫자 대신 비트를 사용하는 이유

간단한 전기 이론 가이드

___전기는 수도 배관과 유사하다

___전기 스위치

비트를 처리하기 위한 하드웨어

___릴레이

___진공관

___트랜지스터

___집적 회로

논리 게이트

___이력 현상을 활용한 잡음 내성 향상

___차동 신호

___전파 지연

___출력 유형

게이트를 조합한 복잡한 회로

___가산기

___디코더

___디멀티플렉서

___셀렉터

정리



3장. 메모리와 디스크의 핵심: 순차 논리

▶ 컴퓨터는 비트를 어떻게 기억하는가 ◀



시간 표현과 상태 기억

___발진자

___클록

___래치

___게이트가 있는 래치

___플립플롭

___카운터

___레지스터

메모리 조직과 주소 지정

___임의 접근 메모리

___읽기 전용 메모리

블록 장치

플래시 메모리와 SSD

오류 감지와 정정

하드웨어와 소프트웨어 비교

정리



4장. 컴퓨터 내부 구조

▶ 컴퓨터 하드웨어는 어떻게 구성되는가 ◀



메모리

입력과 출력

중앙 처리 장치

___산술 논리 장치

___시프트

___실행 장치

명령어 집합

___명령어

___주소 지정 모드

___조건 코드 명령어

___분기 명령어

___최종 명령어 집합 구성

마지막 설계

___명령어 레지스터

___데이터 경로와 제어 신호

___데이터 흐름 제어

RISC와 CISC 명령어 집합

GPU

정리



5장. 컴퓨터 아키텍처와 운영체제

▶ 컴퓨터는 어떻게 프로그램과 메모리를 조직적으로 관리할까 ◀



기본적인 구조 요소들

___프로세서 코어

___마이크로프로세서와 마이크로컴퓨터

프로시저, 서브루틴, 함수

스택

인터럽트

상대 주소 지정

메모리 관리 장치

가상 메모리

시스템 공간과 사용자 공간

메모리 계층과 성능

코프로세서

메모리상의 데이터 배치

프로그램 실행

메모리 전력 소비

정리



6장. 입출력과 네트워킹 

▶ 컴퓨터는 외부와 어떻게 상호작용하는가 ◀



저수준 I/O

___I/O 포트

___버튼을 눌러라

___빛이 있으라

___빛, 동작, 그리고 상호 연동

___밝기 조절

___그레이의 2n가지 그림자

___쿼드러처

___병렬 통신

___직렬 통신

___파동에 올라타라

___범용 직렬 버스

네트워킹

___최근의 LAN들

___인터넷

아날로그 처리 방법

___디지털을 아날로그로 변환

___아날로그를 디지털로 변환

___디지털 오디오

___디지털 이미지

___비디오

휴먼 인터페이스 장치

___터미널

___그래픽 터미널

___벡터 그래픽

___래스터 그래픽

___키보드와 마우스

정리



7장. 데이터 구조와 처리

▶ 어떻게 해야 프로그램에서 데이터를 잘 구성하고 처리할까 ◀



기본 데이터 타입

배열

비트맵

문자열

복합 데이터 타입

단일 연결 리스트

동적 메모리 할당

더 효율적인 메모리 할당

가비지 컬렉션

이중 연결 리스트

계층적인 데이터 구조

대용량 저장장치

데이터베이스

인덱스

데이터 이동

벡터를 사용한 I/O

객체 지향의 함정

정렬

해시

효율성과 성능

정리



8장. 프로그래밍 언어 처리

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