밑바닥부터 만드는 컴퓨팅 시스템

노암 니산 , 시몬 쇼켄 지음 | 김진홍 옮김

인사이트 2023년 05월 10일 출간 종이책 : 2023년 04월 24일 출간

작품소개

책소개

이 책은 Nand라는 가장 기초적인 논리 게이트에서 시작해서 테트리스를 포함한 그 어떤 프로그램이라도 실행할 수 있는 범용 컴퓨터 시스템을 직접 만들어 보는 여정을 담고 있다. 12개 장에 걸친 프로젝트를 통해 독자들이 단순하지만 강력한 컴퓨터 시스템의 하드웨어 플랫폼과 소프트웨어 계층 구조를 단계적으로 구현할 수 있도록 안내한다. 독자들은 이 과정을 통해 하드웨어, 아키텍처, 운영체제, 프로그래밍 언어, 컴파일러, 데이터 구조 및 알고리즘, 소프트웨어 엔지니어링에 대한 실무 지식을 얻게 된다. 또한 이렇게 하나씩 쌓아 올리는 방식을 통해 독자들은 컴퓨터 과학 지식의 핵심적인 부분을 이해하고, 주요 이론 및 응용 기술을 하나의 틀로 통합할 수 있다.

목차

I부 하드웨어

1장 불 논리
1.1 불 대수
1.2 논리 게이트
1.3 하드웨어 구성
1.4 명세
1.5 구현
1.6 프로젝트
1.7 정리

2장 불 연산
2.1 산술 연산
2.2 2진수
2.3 2진 덧셈
2.4 부호가 있는 2진수
2.5 명세
2.6 구현
2.7 프로젝트
2.8 정리

3장 메모리
3.1 메모리 장치
3.2 순차 논리
3.3 명세
3.4 구현
3.5 프로젝트
3.6 정리

4장 기계어
4.1 기계어: 개요
4.2 핵 기계어
4.3 핵 프로그래밍
4.4 프로젝트
4.5 정리

5장 컴퓨터 아키텍처
5.1 컴퓨터 아키텍처 기초
5.2 핵 하드웨어 플랫폼: 명세
5.3 구현
5.4 프로젝트
5.5 정리

6장 어셈블러
6.1 배경
6.2 핵 기계어 명세
6.3 어셈블리-2진 코드 번역
6.4 구현
6.5 프로젝트
6.6 정리

II부 소프트웨어

7장 가상 머신 I: 프로세싱
7.1 가상 머신 패러다임
7.2 스택 머신
7.3 VM 명세, 파트 I
7.4 구현
7.5 프로젝트
7.6 정리

8장 가상 머신 II: 제어
8.1 고수준 마법
8.2 분기
8.3 함수
8.4 VM 명세, 파트 II
8.5 구현
8.6 프로젝트
8.7 정리

9장 고수준 언어
9.1 예제
9.2 잭 언어 명세
9.3 잭 응용프로그램 만들기
9.4 프로젝트
9.5 정리

10장 컴파일러 I: 구문 분석
10.1 배경
10.2 명세
10.3 구현
10.4 프로젝트
10.5 정리

11장 컴파일러 II: 코드 생성
11.1 코드 생성
11.2 명세
11.3 구현
11.4 프로젝트
11.5 정리

12장 운영체제
12.1 배경
12.2 잭 OS 명세
12.3 구현
12.4 프로젝트
12.5 정리

13장 후기: 더 재미있는 여행

부록 1 불 함수 합성
부록 2 하드웨어 기술 언어
부록 3 테스트 기술 언어
부록 4 핵 칩 세트
부록 5 핵 문자 집합
부록 6 잭 OS API

출판사 서평

컴퓨터 시스템의 큰 그림을 그릴 수 있게 해주는 컴퓨터 과학 필독서!

많은 대학, 코딩 부트 캠프, 해커 클럽, 온라인 강좌 플랫폼에서 ‘Nand to Tetris’라는 강의의 교재로 활용되어온 《밑바닥부터 만드는 컴퓨팅 시스템》이 새롭게 개정되어 출간되었다. 이 책은 ‘Nand to Tetris(Nand에서 테트리스까지)’라는 하나의 큰 프로젝트로 구성되어 있다. Nand라는 가장 기초적인 논리 게이트에서 시작해서 12개의 서브 프로젝트를 수행하고 나면, 테트리스 게임뿐 아니라 어떤 프로그램도 실행할 수 있는 범용 컴퓨터를 완성하게 된다. 이 책에서 설명한 컴퓨터 시스템은 진짜로 만들 수 있고, 실제로 작동한다! 이 책은 소매를 걷어붙이고 기꺼이 컴퓨터를 밑바닥부터 만들어 보려는 적극적인 독자를 대상으로 한다. 여러분이 시간과 노력을 들여 차근차근 만들어 본다면, 단순히 관련 지식을 읽어 볼 때보다 비교할 수 없을 만큼 컴퓨터에 대한 이해도가 높아질 것이다.

[2판에서 달라진 점]
새롭게 개정된 2판은 크게 ‘1부: 하드웨어’와 ‘2부: 소프트웨어’로 나누어 재구성하였다. 모든 장과 프로젝트는 구현에서 추상화를 분리하는 데 중점을 두어 다시 쓰였으며, 새로운 절과 그림, 예제 들이 많이 추가되었다. 또한 기술적, 이론적 주제를 집중적으로 다루는 부록도 새로 추가되었다.

[대상 독자]
● 컴퓨터 공학을 전공하는 학부생 및 대학원생
● 하드웨어 아키텍처, 운영체제, 컴파일, 소프트웨어 공학에 대한 지식을 하나의 과정으로 배우고 싶은 비전공자

작가정보

저자(글) 노암 니산

(Noam Nisan)
예루살렘 히브리 대학교(Hebrew University of Jerusalem) 컴퓨터 과학 및 공학과 교수다.

저자(글) 시몬 쇼켄

(Shimon Schocken)
이슬라엘 IDC 헤르츨리야(IDC Herzliya)의 에피 아라지 컴퓨터 과학과의 초대학장이자 교수다.

번역 김진홍

(Shimon Schocken)
이슬라엘 IDC 헤르츨리야(IDC Herzliya)의 에피 아라지 컴퓨터 과학과의 초대학장이자 교수다.