Pequeño resumen basico sobre la arquitectura Von Neumann

2. John von Neumann (registrado al nacer como Neumann János Lajos)
(Budapest, Imperio austrohúngaro, 28 de diciembre de 1903-Washington,
D.C.,Estados Unidos, 8 de febrero de 1957) fue un matemático húngaro-
estadounidense que realizó contribuciones fundamentales en física
cuántica, análisis funcional, teoría de conjuntos, teoría de juegos, ciencias de la
computación, economía, análisis
numérico, cibernética, hidrodiná
mica, estadística y muchos otros
campos.
Es considerado como uno de los
más importantes matemáticos
de la historia moderna.

4. Todo ordenador necesita de una arquitectura Von
Neumann para poder funcionar. Son los elementos
que son mínimos.
es la unidad de procesamiento central y
la parte mas importante, ya que es el cerebro
de la computadora.
también se le puede
llamar memoria central y es donde se
encuentran el código de instrucciones y los
datos del programa, que es ejecutado
actualmente.

5. : captan y digitalizan los datos
introducidos por el usuario o por otro dispositivo y los envía al
ordenador para ser procesados.
son dispositivos que muestran o
proyectan información hacia el exterior del ordenador.
es un circuito
digital que calcula operaciones aritméticas y operaciones lógicas
entre dos números.
su función es buscar instrucciones
en la memoria principal, decodificarlas y ejecutarlas.

6. Tenemos que conocer lo siguiente:
es el lugar donde se almacenan
temporalmente los datos que están en
movimiento para procesarlos.
son las uniones entre las distintas
unidades, la memoria y los periféricos, son los
caminos que siguen los impulsos eléctricos.

7. Controla y gobierna todo el sistema del ordenador.
Esta hecho de circuitos integrados formado por
millones de transistores, para poder procesar
datos y controlar la máquina. Es un factor muy
importante para la potencia del ordenador.
Se divide en dos partes en su interior:
1. La unidad de control.
2. La unidad aritmético-lógica (ALU).

8. Todos los elementos se comunican
mediante los buses bien para realizar
acciones tanto para mover datos.
Hay tres tipos:
De datos : permite el intercambio de
datos con el resto de la arquitectura.
La unidad recibe instrucciones y la
ALU datos desde la memoria y
también los envía por este camino.
De instrucciones: transmite las
direcciones que usara la CPU para
seleccionar los datos que se usarán.
De control: transporta las ordenes
que forma la CPU para controlar los
diferentes procesos de la máquina.

9. La unidad de control lee las
instrucciones y envía las
ordenes a los componentes
del procesador para
ejecutar esas instrucciones
Se inicia el proceso cuando
llega una instrucción al
registro de instrucciones( en
forma de bits)
El descodificador interpreta
la instrucción a realizar y
como actuaran los
componentes del
procesador para realizarla
El secuenciador envía micro-
órdenes marcadas por el
reloj (ciclos) expresando su
velocidad en GHz a día de
hoy.

10. La unidad ALU se encarga de
realizar todas las operaciones
aritméticas (sumas,
multiplicaciones, divisiones,
restas) y lógicas (comparaciones)
Puede tener distintos diseños
Ejemplo: Como por ejemplo que
comience cuando llega el registro
de entrada de un dato ,
procesando el dato, mandándolo
al acumulador y repitiendo el
depositarlo en el acumulador.

11. Inicialmente la arquitectura era
directamente la RAM pero a
evolucionado añadiendo memorias
caché e implementando algoritmos que
predicen que datos usamos mas
frecuentemente.
Es una tabla con la dirección de cierto
dato y el contenido propio al dato, con
un registro de direcciones (RDM) y otro
de intercambio de memoria (RIM o
registro de datos)
La unidad de control contiene un
registro de direcciones de programas
con la dirección de memoria de la
instrucción y va recorriendo la memoria
y ejecutando la memoria.

12. Es la memoria es donde el ordenador
guarda los datos que está utilizando
en el momento presente, éstos se
actualizan constantemente mientras
el ordenador está en uso y que pierde
sus datos cuando el ordenador se
apaga.

13. Es una memoria en la que se almacenas una serie
de datos para su rápido acceso.
Básicamente, la memoria caché es un tipo de
memoria volátil (del tipo RAM), pero de una gran
velocidad.
En la actualidad esta memoria está integrada en el
procesador, y su cometido es almacenar una serie
de instrucciones y datos a los que el procesador
accede continuamente, con la finalidad de que
estos accesos sean instantáneos. Estas
instrucciones y datos son aquellas a las que el
procesador necesita estar accediendo de forma
continua, por lo que para el rendimiento del
procesador es imprescindible que este acceso sea
lo más rápido y fluido posible.
Con el objetivo de lograr un tiempo de acceso
menor a los datos almacenados en distintos tipos
de memoria, existen sistemas de hardware o
software llamados caché, los cuales almacenan
estos datos de forma duplicada.
Cada vez que se accede por vez primera a
determinado dato, este es almacenado en caché,
posteriormente al intentar leer el mismo dato se
recurrirá a la información almacenada en caché,
ahorrando tiempo de acceso. La memoria caché se
renueva, por lo tanto, a todo momento.
La forma en que un bloque se coloca en memoria caché
puede ser directa, asociativa, o asociativa por conjuntos, su
extracción es por demanda o con pre búsqueda, su
reemplazo puede ser aleatorio o FIFO (el primero que entra
es el primero que sale).
La actualización de la memoria RAM puede ser inmediata o
aplazada.

14. L1
L2
L3
CPU
Memoria RAM
Memoria virtual

15. Caché L1
La memoria cache L1, que significa caché de nivel 1, es un tipo de memoria pequeña y
rápida que está constituida en la unidad de procesamiento central. A menudo se refiere
como caché o caché interno principal, se utiliza para acceder a datos importantes y de uso
frecuente. La memoria L1 es el tipo más rápido y más caro de caché que está integrado en el
equipo.
Cache L2
El caché L2 o de nivel 2 se utiliza para almacenar la información recientemente visitada.
También conocido como cache secundario, está diseñado para reducir el tiempo necesario
para acceder a los datos en los casos en que los datos ya se han utilizados previamente.
Es secundaria a la CPU y es más lenta que la memoria caché L1, a pesar de ser a menudo
mucho más grande. Además, los datos que se solicitan desde la memoria caché L2 se copian
en caché L1. Los datos solicitados se eliminan de la memoria caché L2 si se trata de un caché
exclusivo, y se quedan allí, si se trata de una caché inclusivo. La memoria caché L2 es la más
unificada, lo que significa que se usa para almacenar los datos e instrucciones de programas.
Cache L3
La memoria caché L3 o de nivel 3 es una memoria que está integrada en la placa madre. Se
utiliza para alimentar a la memoria caché L2, y generalmente es más rápida que la memoria
principal del sistema, pero todavía más lenta que la memoria caché L2.

16. Es una técnica para proporcionar la
simulación de un espacio de memoria
mucho mayor que la memoria física de
una máquina.
Esta "ilusión" permite que los programas
se hagan sin tener en cuenta el tamaño
exacto de la memoria física.
La ilusión de la memoria virtual está
soportada por el mecanismo de
traducción de memoria, junto con una
gran cantidad de almacenamiento rápido
en disco duro.
Así en cualquier momento el espacio de
direcciones virtual hace un seguimiento
de tal forma que una pequeña parte de
él, está en memoria real y el resto
almacenado en el disco, y puede ser
referenciado fácilmente.
Memoria Virtual
Memoria Física

17. cada procesador es distinto, por
lo que quizás alguno de los ejemplos
sea verídico o similar a alguno en uso,
pero no tiene porqué.

18. Procesador
Núcleo 0 Núcleo 1
Caché L1Caché L1
CPU CPU
Caché L2
Memoria del
sistema
Copia en caché
Copia a sistema
Sistema de Buses

19. The Kmef World
Publicado el 23 abr. 2015