컴퓨터 엔지니어링 입문: 개념부터 체계까지

논리부터 운영체제·네트워크까지 체계적으로 (컴퓨터 아키텍처, 운영체제, 마이크로프로세서, 데이터베이스)

지식이야기 IT팀 지음

지식이야기 2026년 02월 10일 출간

작품소개

책소개

이 책은 컴퓨터 엔지니어링을 처음 접하는 독자가 하드웨어와 소프트웨어가 함께 작동하는 원리를 체계적으로 이해하도록 돕는 기초 안내서다. 컴퓨터가 정보를 어떻게 표현하고, 어떤 구조로 처리하며, 그 결과가 운영체제와 입출력, 네트워크까지 어떻게 이어지는지를 하나의 흐름으로 정리한다.

내용은 디지털 논리의 기본 원리에서 출발해 순차 회로와 상태 기반 동작, 프로세서와 명령어 실행, 메모리 계층과 캐시, 저장장치와 파일 시스템, 운영체제의 핵심 메커니즘, 입출력 시스템, 네트워크 통신 구조로 단계적으로 확장된다. 각 주제는 개념 정의에 머무르지 않고, 왜 그런 구조가 필요한지와 어떤 구성 요소가 어떤 역할을 맡는지에 초점을 맞춰 설명한다.

이 책은 표준적인 이론과 보편적인 구조를 중심으로, 컴퓨터 시스템을 구성하는 핵심 요소들이 어떻게 맞물려 동작하는지 이해하는 데 필요한 기반을 제공한다. 컴퓨터 엔지니어링을 학습하는 첫걸음에서 길을 잃지 않도록, 개념들을 연결해 한 권의 지도로 제시하는 것이 이 책의 목적이다.


*생성형 인공지능을 활용하여 제작하고 편집 과정을 거쳤습니다. 편집자의 최종 검토를 거쳐 제작되었습니다.

목차

챕터 1 컴퓨터 엔지니어링의 범위와 구성 요소
하드웨어와 소프트웨어의 역할 분담
정보 표현과 처리의 기본 흐름
컴퓨팅 시스템의 계층 구조
성능, 비용, 전력의 기본 관점
표준과 호환성의 의미
추상화와 모듈화의 원리

챕터 2 디지털 신호와 논리 회로의 원리
이진 신호의 의미와 안정 구간
논리 연산과 조합 논리의 동작
부울 대수와 논리식의 해석
가산기와 비교기의 동작 원리
멀티플렉서와 디코더의 역할
타이밍 개념과 전파 지연

챕터 3 순차 회로와 상태 기반 동작
클록과 동기식 설계 개념
래치와 플립플롭의 동작 원리
레지스터와 시프트 동작
카운터의 상태 전이
유한상태기계의 구성 요소
리셋과 초기 상태의 의미

챕터 4 컴퓨터 구조의 기본 구성
프로세서, 메모리, 입출력의 관계
명령어 실행의 기본 단계
레지스터 파일과 데이터 경로
제어 장치의 역할
버스와 인터커넥트의 개념
병목과 지연의 위치

챕터 5 명령어와 실행 모델
명령어 형식과 피연산자 개념
주소 지정 방식의 차이
산술, 논리, 분기 명령의 동작
함수 호출과 반환의 기본 원리
스택 프레임의 구성 요소
예외와 인터럽트의 기본 흐름

챕터 6 메모리 계층과 캐시의 원리
메모리 계층이 필요한 이유
지역성과 접근 패턴의 의미
캐시 구조와 매핑 방식
캐시 적중과 미스의 결과
쓰기 정책의 기본 개념
가상 메모리의 목적과 효과
주소 변환의 기본 흐름

챕터 7 저장장치와 파일 시스템의 기본
비휘발성 저장의 특성
블록 장치의 접근 방식
파일과 디렉터리의 구조
메타데이터의 역할
공간 할당의 기본 방식
일관성과 무결성의 개념

챕터 8 운영체제의 핵심 메커니즘
프로세스와 스레드의 구분
문맥 교환의 의미와 비용
스케줄링의 기본 목표
동기화의 필요성과 원인
데드락이 발생하는 조건
시스템 호출과 커널 경계
메모리 관리의 기본 역할

챕터 9 입출력 시스템과 주변장치의 동작
입출력 경로의 기본 구조
장치 드라이버의 역할
인터럽트 기반 입출력의 흐름
DMA의 기본 동작
버퍼링과 큐잉의 개념
장치 성능 지표의 의미

챕터 10 네트워크의 기본 원리와 통신 구조
패킷 교환의 기본 개념
계층 구조와 역할 분리
주소, 포트, 소켓의 관계
신뢰성과 오류 처리의 개념
흐름 제어와 혼잡의 차이
지연과 대역폭의 의미
클라이언트와 서버의 기본 구조

인물정보

저자(글) 지식이야기 IT팀

컴퓨터 엔지니어에 대한 관심을 바탕으로 독자 니즈와 시장 흐름을 꾸준히 연구하며, 복잡한 내용을 핵심 개념 중심으로 쉽게 정리한 지식콘텐츠를 성실히 제작하고 있습니다.