연일이의 IT

Mano의 컴퓨터시스템구조 제 3판에 대한 솔루션입니다.

보시면서 다들 공부 열심히 하셨으면 좋겠습니다.

1-3 부울 대수

# 부울 대수 : 이진 변수와 논리 동작을 취급하는 대수

# 변수 : 일반적으로 A, B, x, y, z 등의 문자로 표시

# 3개의 기본적인 동작 : AND, OR, NOT

# 부울 대수의 목적 : 디지털 회로의 해석과 설계를 쉽게 하는데 있음

# 부울 대수는 다음과 같은 사항을 수행하는데 편리한 도구

- 변수사이의 진리표 관계를 대수형식으로 표시

- 논리도의 입출력 관계를 대수형식으로 표시

- 같은 기능을 가진 더 간단한 회로 발견

# f = x+y'z 함수의 논리도와 진리표

# 부울 대수의 기본적 관계

예) F = ABC+ABC'+A'C → F = AB+A'C (그림 1-6 동일한 부울 수식에 대한 두 개의 논리도)

= AB(C+C')+A'C = AB+A'C

# 수식의 보수

-> 드 모르간의 정리 이용

- 어떤 수식에서 모든 OR연산은 AND로, AND연산은 OR로 바꾸어 주고 각 변수를 보수화한다

- 예) F=AB+C'D'+B'D

F'=(A'+B')(C+D)(B+D')

1-2 논리 게이트

# 디지털 컴퓨터에서 이진 정보는 물리량인 전압 신호를 이용하여 0과 1로 표현.

# 게이트 : 이진 정보를 처리하는 논리회로.

입력 논리의 필요조건을 만족할 때 1또는 0의 신호를 만드는 하드웨어의 블록.

# 논리 게이트의 종류

1.1 디지털 컴퓨터

＃ 디지털 컴퓨터 : 여러 가지 계산을 수행하는 디지털 시스템

＃ 디지털(digital) : 컴퓨터 내부의 정보가 제한된 수의 불연속적인 값으로 표시된다는 것을 의미. 예를 들어 십진수 0, 1, 2, ..... 9는 10개의 불연속적인 값을 나타낸다

＃ 디지털 컴퓨터는 0과 1의 두 개의 숫자만을 사용하는 이진수 시스템

＃ 하나의 이진 숫자를 비트(bit)라 함

＃ 이진수 1001011은 십진수로

1×2(6)+0×2(5)+0×2(4)+1×2(3)+0×2(2)+1×2(1)+1×2(0)=75

(괄호는 제곱을 의미함!)

＃ 컴퓨터는 하드웨어와 소프트웨어 두부분으로 구성

∙ 하드웨어 : 컴퓨터의 모든 전자 제품과 주변 장치를 구성하는 전자기적 부품들을 말함

∙ 소프트웨어 : 컴퓨터의 다양한 정보 처리 작업을 수행하는 명령어와 데이터로 구성

∙ 프로그램 : 컴퓨터에서 연속된 명령어들

∙ 데이터베이스 : 프로그램에 의해 조작되는 데이터들

＃ 시스템 입장에서 컴퓨터는 하드웨어와 시스템 소프트웨어로 구성

∙ 시스템 소프트웨어(운영체제) : 컴퓨터 시스템을 효율적으로 사용하기 위한 목적을 가진 프로그램 집합을 말함

＃ 컴퓨터 하드웨어

∙ 중앙 처리 장치(CPU) : 데이터를 조작하는 산술 및 논리 연산 부분, 데이터를 저장하는 여러 개의 레지스터, 명령어를 가져와 수행하는 제어 회로등이 있음

∙ 컴퓨터 기억 장치 : 명령어와 데이터를 저장하는 장치

∙ 입출력 프로세서(IOP) : 컴퓨터와 외부 세계와의 통신과 데이터 전송을 제어하는 부분

＃컴퓨터 조직(Computer Organization)

- 하드웨어 구성품들의 동작 방식과 이들의 연결방식에 관심을 두는 것으로 각 부품들이 제대로 동작하기 위한 조직적인 구조를 연구.

＃ 컴퓨터 설계(Computer Design)

- 컴퓨터 하드웨어 설계.

- 제시된 컴퓨터의 사양에 따라 적절한 하드웨어를 선택하고 그들간의 연결방식을 결정하여 시스템 개발

- 컴퓨터의 구현

＃ 컴퓨터 구조(Computer Architecture)

- 사용자 입장에서 컴퓨터의 구조나 동작에 관심

- 정보의 형식이나 명령어 집합, 메모리 주소기법 등을 연구