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Arquitectura von newman

Investigacion sobre la arquitectura de von newman

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Arquitectura von newman

  1. 1. Universidad Gerardo Barrio Materia: Sistema Operativos Docente: Carla Milagro López Vásquez Alumnos: Elizabeth Emperatriz Granados Ruiz USTS199815 Ricardo Alexander Rivera Soriano USTS032515 Trabajo: Investigación de la arquitectura de Von Newman
  2. 2. Carrera: Técnico en ingeniería en sistemas y redes informáticas. Explicación sobre la arquitectura de Newman La arquitectura Von Newman, también conocida como modelo de Von Newman o arquitectura Princeton, es una arquitectura de computadoras basada en la descrita en 1945 por el matemático y físico John von Neumann y otros, en el primer borrador de un informe sobre el EDVAC Este describe una arquitectura de diseño para un computador digital electrónico con partes que constan de una unidad de procesamiento que contiene una unidad aritmético lógica y registros del procesador, una unidad de control que contiene un registro de instrucciones y un contador de programa, una memoria para almacenar tanto datos como instrucciones, almacenamiento masivo externo, y mecanismos de entrada y salida El significado ha evolucionado hasta ser cualquier computador de programa almacenado. En el cual no pueden ocurrir una extracción de instrucción y una operación de datos al mismo tiempo, ya que comparten un bus en común. Esto se conoce como el cuello de botella Von Neumann y muchas veces limita el rendimiento del sistema El diseño de una arquitectura Von Neumann es más simple que la arquitectura Harvard más moderna, que también es un sistema de programa almacenado, pero tiene un conjunto dedicado de direcciones y buses de datos para leer datos desde memoria y escribir datos en la misma, y otro conjunto de direcciones y buses de datos para ir a buscar instrucciones. Un computador digital de programa almacenado es una que mantiene sus instrucciones de programa, así como sus datos, en memoria de acceso aleatorio (RAM) de lectura- escritura. Las computadoras de programa almacenado representaron un avance sobre los ordenadores controlados por programas de la década de 1940, como la Colossus y la ENIAC, que fueron programadas por ajustando interruptores e insertando parches, conduciendo datos de la ruta y para controlar las señales entre las distintas unidades funcionales. En la gran mayoría de las computadoras modernas, se utiliza la misma memoria tanto para datos como para instrucciones de programa, y la distinción entre Von Neumann vs. Harvard se aplica a la arquitectura de memoria caché, pero no a la memoria principal.
  3. 3. Las estructuras básicas de una máquina de la arquitectura de von Neumann estaban compuestas por los componentes principales que son Dispositivo de operación (DO), que ejecuta instrucciones de un conjunto especificado, llamado sistema (conjunto) de instrucciones, sobre porciones de información almacenada, separada de la memoria del dispositivo operativo (aunque en la arquitectura moderna el dispositivo operativo consume más memoria Unidad de control (UC), que organiza la implementación consistente de algoritmos de decodificación de instrucciones que provienen de la memoria del dispositivo, responde a situaciones de emergencia y realiza funciones de dirección general de todos los nodos de computación. Por lo general, el DO y la UC conforman una estructura llamada CPU. Cabe señalar que el requisito es consistente, el orden de la memoria (el orden del cambio de dirección en el contador de programa) es fundamental a la hora de la ejecución de la instrucción. Por lo general, la arquitectura que no se adhiere a este principio no se considera von Neumann Memoria del dispositivo — un conjunto de celdas con identificadores únicos (direcciones), que contienen instrucciones y datos .Dispositivo de E/S (DES), que permite la comunicación con el mundo exterior de los computadores, son otros dispositivos que reciben los resultados y que le transmiten la información al computador para su procesamiento. La moderna programación funcional y la programación orientada a objetos se preocupan mucho menos de "empujar un gran número de palabras hacia un lado a otro" que los lenguajes anteriores como era Fortran, pero internamente, esto sigue siendo lo que las computadoras pasan gran parte del tiempo haciendo, incluso las supercomputadoras altamente paralelas. El problema de rendimiento puede ser aliviado (hasta cierto punto) utilizando diversos mecanismos. Ofreciendo una memoria caché entre la CPU y la memoria principal, proporcionando cachés separadas o vías de acceso independientes para datos e instrucciones (la llamada arquitectura Harvard modificada), utilizando algoritmos y lógica de predictor de saltos y proporcionando una limitada pila de CPU u otro en el chip de memoria reutilizable para reducir el acceso a memoria, son cuatro de las maneras que se dispone para aumentar el rendimiento. El problema también se puede eludirse, cierta medida, usando computación paralela, utilizando por ejemplo la arquitectura de acceso a memoria no uniforme (NUMA), —este enfoque es comúnmente empleado por las supercomputadoras. Está menos claro si el cuello de botella intelectual que criticaba Backus ha cambiado mucho desde 1977. La solución que propuso Backus no ha tenido influencia importante.[cita requerida] La moderna programación funcional y la programación orientada a objetos se preocupan mucho menos de "empujar un gran número de palabras hacia un lado a otro" que los lenguajes anteriores como era Fortran, pero internamente, esto sigue siendo lo que las computadoras pasan gran parte del tiempo haciendo, incluso las supercomputadoras altamente paralelas. A partir de 1996, un estudio de referencia de base de datos se encontró que tres de cada cuatro ciclos de CPU se dedican a la espera de de memoria. Los investigadores esperan que el aumento del número de instrucciones simultáneas arroye con el multadillo o el multiprocesamiento de un solo chip hará que este cuello de botella aún peor.
  4. 4. Diagrama de la arquitectura de Von Newman Buses Unidad de Control Unidad Aritmética y lógica Acumuladores Entrada y salida CPU Control + Cálculos Memoria Memoria de datos + Intrusiones Periféricos E/S Comunicaciones ROM Memoria de programa Memoria RAM
  5. 5. Conclusiones de la arquitectura de von Neumann La arquitectura que von Neumann tiene una impórtate información sobre los sistema y las computadoras además los programas que utilizaban tenía una memoria por la cual Asia posible la ejecución de comandos a la misma ves tenia los principales componente modernos lo cual era útil para las maquinas se habla mucho de las unidades de control las cuales funciona para tener el control de la máquina y se relacionan las unidad de aritmética y lógica las cual eran unidades para desarrollar problemas lógicos y arrítmicos además tenía dos acumuladores los cuales eran de entrada y de salida lo cual era utilizados para entrar y salir de los programas la maquina tenía un fuerte componente de energía lo cual contaba con un CPU la arquitectura de von Neumann se modernizo para crear otras tipo de máquinas más útil para la vida del ser humano la primera saga se basa en el diseño por muchas universidades y empresas para construir computadoras los primeros equipos tenía la capacidad de introducir datos ya que contaba con una memoria limitada utilizaba un único bus de sistema lo cual era para poder proporcionar una sistema modular por medio de esta arquitectura los damos cuanta las clase de máquina que se proporciona para uso excesivo para los seres humanos.

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