Von neumann

UNIVERSIDAD GENERAL

GERARDO BARRIOS

FACULTAD DE CIENCIA Y TECNOLOGIA

TECNICO EN INGENIERIA DE SISTEMAS Y REDES INFORMATICAS.

ALUMNO: NELSON AMILCAR MARQUEZ

CODIGO: USTS197615

LICENCIADA: CARLA MILAGRO LOPEZ

MATERIA: SISTEMAS OPERATIVOS

TRABAJO: ARQUITECTURA DE VON NEUMANN

FECHA DE ENTREGA: 23 DE FEBRERO DE 2015

1 Nelson Amilcar Márquez Sistemas operativos.Licda. Carla Milagro López

INTRODUCCION

La creación de las primeras computadoras electrónicas, y la necesidad de almacenar las tareas a realizar, en la memoria, fue el factor principal que condujo a la creación de los lenguajes de programación, en un principio las computadoras se utilizaban como calculadoras, a las que se le indicaban paso a paso, las tareas a realizar.

En la actualidad cada computadora se basa en el modelo del matemático húngaro John Von Neumann. El modelo examina el interior de la computadora (la caja negra) y define cómo se realiza el procesamiento. Von Neumann resolvió el problema de tener que cablear la máquina para cada tarea, dado que le pareció evidente, que programar computadoras con una enorme cantidad de interruptores y cables era algo lento, tedioso y poco flexible, y pensó que el programa podía representarse en forma digital en la memoria de la computadora, lo mismo que los datos. También observó que la torpeza de la aritmética decimal en serie utilizada por la ENIAC, con cada dígito representado por diez bulbos (uno encendido y nueve apagados), podía reemplazarse usando aritmética binaria paralela.


HISTORIA.

En 1945 John Von Neumann creó un modelo computacional que se caracteriza por disponer de una única memoria principal en la que se almacenan los datos y las instrucciones. La memoria estaba dividida en dos zonas, la primera para almacenar el programa que se debía ejecutar y la segunda, para retener los datos. Esta característica es la parte fundamental de las computadoras, porque un comando del programa para ser ejecutado debe estar necesariamente en la unidad central de procesamiento. De este modo, se gana velocidad de ejecución del conjunto de instrucciones que componen los programas.

La unidad de Memoria Principal (MP) es el área de almacenamiento, se encarga de almacenar las instrucciones que realizará la Unidad de Control al ejecutar un programa y los datos que serán procesados.

La Unidad Central de Proceso (CPU) es la que coordina el funcionamiento conjunto de las demás unidades y realiza los cálculos necesarios; por eso la podemos subdividir en una Unidad de Control (UC) y en una unidad de cálculo o Unidad Aritmético-Lógica (ALU).

v ALU es donde el cálculo aritmético y las operaciones lógicas toman lugar. Si una computadora es un procesador de datos, se debería poder realizar operaciones aritméticas con los datos (por ejemplo, sumar una lista de números). También debería poderse realizar operaciones lógicas con ellos (por ejemplo, encontrar el menor de dos elementos de datos).

v UC determina las operaciones de la memoria, de la ALU y del subsistema de Entrada/Salida La Unidad de Entradas y Salidas será la encargada de la comunicación con el exterior a través de los periféricos. Estos periféricos pueden ser: de entrada, como los teclados; de salida.

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.


http://es.wikipedia.org/wiki/Arquitectura_Harvard

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.

Las computadoras son máquinas de arquitectura von Neumann cuando:

1. Tanto los programas como los datos se almacenan en una memoria en común. Esto hace posible la ejecución de comandos de la misma forma que los datos.

2. Cada celda de memoria de la máquina se identifica con un número único, llamado dirección.

3. Las diferentes partes de la información (los comandos y los datos) tienen diferente modos de uso, pero la estructura no se representa en memoria de manera codificada.

4. Cada programa se ejecuta de forma secuencial que, en el caso de que no haya instrucciones especiales, comienza con la primera instrucción. Para cambiar esta secuencia se utiliza el comando de control de transferencia.}


http://es.wikipedia.org/wiki/Cach%C3%A9_de_CPU

http://es.wikipedia.org/wiki/ENIAC

http://es.wikipedia.org/wiki/Colossus

http://es.wikipedia.org/wiki/Memoria_RWM

http://es.wikipedia.org/wiki/Memoria_de_acceso_aleatorio

http://es.wikipedia.org/wiki/Memoria_de_acceso_aleatorio

http://es.wikipedia.org/wiki/Programa_inform%C3%A1tico

Estructura clásica de las máquinas von Neumann

Una máquina Von Neumann, al igual que prácticamente todos los computadores modernos de uso general, consta de cuatro componentes principales:

1. 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 -generalmente del banco de registros-), en la que los operandos son almacenados directamente en el proceso de cálculo, en un tiempo relativamente corto

2. 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

3. Memoria del dispositivo — un conjunto de celdas con identificadores únicos (direcciones), que contienen instrucciones y datos.

4. 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.


DIAGRAMA DE VON NEUMANN.


Dispositivo de entrada

Unidad Central De Procesamiento (CPU)

Dispositivos de Salida

Memoria

. CONCLUSION

La memoria de las computadoras modernas aloja tanto un programa como sus datos correspondientes. Esto implica que ambos, tanto los datos como el programa deben tener el mismo formato porque se almacenan en la memoria, se guardan como patrones binarios y sin lugar a dudas, el modelo de von Neumann establece el estándar de los componentes esenciales de una computadora, la cual debe incluir los cuatro componentes a los que se hace referencia como hardware de la computadora. El modelo no define cómo deben almacenarse los datos en una computadora, aunque si esta es un dispositivo electrónico, la mejor manera de almacenar los datos es en forma de señal eléctrica, específicamente su presencia o ausencia.

El modelo de von Neumann cambió el significado del término programación, dado que los programas con su modelo se almacenan en la memoria de la computadora, no sólo se necesita memoria para mantener los datos, sino que también se requiere memoria para mantener el programa y el programa debe ser una secuencia de instrucciones lo cual permitió volver a usar dicho programa y dejar de ser una tarea independiente


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