Arquitecturas de computo

1. UNIVERSIDAD DE NARIÑO
FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES
ARQUITECTURAS DE COMPUTADORES
JUAN DANIEL ESPINOSA MORA
LICENCIATURA EN INFORMÁTICA
SAN JUAN DE PASTO
ABRIL 3 DE 2018

2. 1. 3 casos en los que sería pertinente utilizar el método de restauración de imagen de discos y
particiones.
a) Cuando se quiere instalar un software y puede que por x error el equipo queda bloqueado y es
debido a esa aplicación ocurren fallas en el sistema y seria necesario hacer la restauración
obviamente la imagen se debe hacer antes.
b) En caso de que el computador presente fallos por un virus que le haya ingresado y ahí sería muy
bueno tener la copia de seguridad y recuperaríamos el sistema operativo y toda la información que
teníamos.
c) Queremos instalar un sistema operativo y aplicaciones a un aula de informática de un colegio y
dispone de 30 computadores seria tedioso hacer el proceso a cada uno de las computadoras,
entonces se realizaría una imagen de un computador y se la pasaría a los demás, y así se ahorra
tiempo y no tener la necesidad de volver a instalar licencias etc. Siempre y cuando todos los
equipos tengan las mismas características.
2. 5 precauciones a tener en cuenta en el proceso de restauración de imagen de discos y
particiones.
a) una precaución que hay que tener en cuanta es de seleccionar lo que queremos restaurar porque
existen varias opciones de recuperar solo el sistemas operativo y aplicaciones, o recuperar solo los
datos etc. así que eso es muy importante en la restauración porque si no selecciona la opción
adecuada solo puede llegar a recuperar el sistemas operativo mas no la información que podría ser
importante.
b) Otro factor seria de la unidad de almacenamiento en donde queremos guardar la imagen, primero
tener en cuenta que tenga la capacidad necesaria o se perdería mucho tiempo en ello, ya que tocaría
volver a realizar el mismo proceso.
c) Uno más grande seria la energía verificar si en el sector se va a cortar etc. O tener energía alterna
una reserva para que este proceso no se cancele inesperadamente y puede que se generen otras
fallas.
d) La copia de seguridad debemos de tener en cuenta de no realizarla en el mismo disco duro en que
está instalado Windows, porque podría generarle conflictos.
e) Para crear una imagen del sistema de una unidad, esta debe estar formateada para que use el sistema
de archivos NTFS. Si guardas la imagen del sistema en una unidad de disco duro o una unidad
flash USB, la unidad debe estar formateada para que use el sistema de archivos NTFS.

3. 3. 2 tipos de arquitectura de computadores y hacer una descripción de cada una, ésta debe
contener: Definición, componentes y su función, esquema, ventajas y desventajas.
a) ARQUITECTURA VON NEUMANN
La arquitectura Von Neumann, también conocida como modelo de Von Neumann 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 0 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.
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 VonNeumann.
3. Memoria del dispositivo: un conjunto de celdas con identificadores únicos (direcciones), que
contienen instrucciones y datos.
4. Dispositivo de E/S (DES): 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.

4. VENTAJAS
La ventaja de este tipo de arquitectura es que es eficiente en la utilización de la memoria pero su
desventaja es que los tipos de datos no pueden ser reconocidos sin ambigüedad.
DESVENTAJAS
Al tener un único bus de entrada y salida, si la instrucción ocupa más de byte tendrá que hace
varias lecturas de memoria lo que significa más ciclos del reloj.
La limitación de la velocidad de operación a causa del bus único para datos e instrucciones que no
deja acceder simultáneamente a unos y otras, lo cual impide superponer ambos tiempos de acceso.
b) ARQUITECTURA DE HARDVARE
En esta arquitectura se utilizan dispositivos de almacenamiento (memorias) separados para las
instrucciones y los datos, y tiene dos sistemas completos de buses, uno para datos y otro para
instrucciones. Esta arquitectura perite llevar simultáneamente datos e instrucciones por lo que
permite mayor rapidez.
Es una arquitectura de computadora con pistas de almacenamiento y de señal físicamente
separadas para las instrucciones y para los datos. El término proviene de la computadora Harvard
Mark I basada en relés, que almacenaba las instrucciones sobre cintas perforadas (de 24 bits de
ancho) y los datos en interruptores electromecánicos. Estas primeras máquinas tenían
almacenamiento de datos totalmente contenido dentro la unidad central de proceso, y no
proporcionaban acceso al almacenamiento de instrucciones como datos. Los programas
necesitaban ser cargados por un operador; el procesador no podría arrancar por sí mismo.

5. El PIC16FXXX cuenta con un bus de datos de 14-bits para acceder a la memoria de programas y
un bus independiente de 8-bits para acceder a la memoria de datos. Esto mejora el ancho de
banda en relación a la arquitectura tradicional de Von-Neumann, en la cual en la cual memoria
de programa y la memoria de datos son accedidas a través del mismo bus.
Esta arquitectura ofrece la posibilidad de poder acceder a una sola instrucción en un ciclo de
reloj. Mientras la memoria de programa es accedida la memoria de datos está en un bus
independiente y puede ser leída y escrita. Esta separación de buses permite que una instrucción
sea ejecutada mientras la siguiente es extraída.
ESTRUCTURA
La arquitectura Harvard cuenta con la memoria de programa y las memorias de datos separadas y
solo accesibles a través de buses distintos. El PIC16FXXX cuenta con un bus de datos de 14-bits
para acceder a la memoria de programas y un bus independiente de 8-bits para acceder a la
memoria de datos. Esto mejora el ancho de banda en relación a la arquitectura tradicional de Von-
Neumann, en la cual en la cual memoria de programa y la memoria de datos son accedidas a través
del mismo bus. Esta arquitectura ofrece la posibilidad de poder acceder a una sola instrucción en
un ciclo de reloj. Mientras la memoria de programa es accedida la memoria de datos está en un
bus independiente y puede ser leída y escrita. Esta separación de buses permite que una instrucción
sea ejecutada mientras la siguiente es extraída.
VENTAJAS
La ventaja de uso de la arquitectura Harvard es cuando la frecuencia de la lectura de las
instrucciones y los datos es aproximadamente la misma. Esta arquitectura se usa principalmente
en procesadores de señales digitales como el audio y el video.
DESVENTAJAS
Cuando solo hay una memoria cache, la dividen dos disminuyendo el rendimiento en caso de que
las instrucciones no tengan el mismo espacio.

6. Deben poseer instrucciones especiales para acceder a tablas de valores constantes que pueda ser
necesario incluir en los programas, ya que estas tablas se encontraran físicamente en la memoria
del programa.
4. Ejemplo de ejecución de un programa con una de las arquitecturas de computadores.
Arquitectura de Von Neumann
MARIE
MARIE, una arquitectura de máquina que es realmente intuitiva y fácil, es un simple
Arquitectura que consiste en memoria (para almacenar programas y datos) y una CPU (que
consiste de una ALU y varios registros). Tiene todos los componentes funcionales necesario para
ser una computadora real. MARIE ayudará a ilustrar los conceptos en este y los tres capítulos
anteriores.
Describimos la arquitectura de MARIE en las siguientes secciones.
4.8.1 La arquitectura
MARIE tiene las siguientes características:
• Binario, complemento de dos
• Programa almacenado, longitud de palabra fija
• Palabra (pero no byte) direccionable
• 4K palabras de memoria principal (esto implica 12 bits por dirección)
• Datos de 16 bits (las palabras tienen 16 bits)
• Instrucciones de 16 bits, 4 para el código de operación y 12 para la dirección
• Un acumulador de 16 bits (AC)
• Un registro de instrucciones de 16 bits (IR)

8. BIBLIOGRÁFICAS
 https://frikosfera.wordpress.com/2015/02/27/que-es-la-arquitectura-von-neumann/
 http://www.dia.eui.upm.es/asignatu/arq_com/Paco/6-Pipeline.pdf
 www.dacya.ucm.es/hidalgo/arquitectura/tema5.pdf
 http://www.edwardbosworth.com/CPSC2105/Lectures/Slides_05/Chapter_04/MARIE_As
 emblyLanguage.htm
 http://samples.jbpub.com/9781449600068/00068_CH04_Null3e.pdf
 https://prezi.com/i4ksayoj6yae/ventajas-y-desventajas-de-las-arquitecturad-de-von-neuman-y-
harvard/
 https://es.slideshare.net/LuisAlejandroPachecoLopez/arquitectura-harvard
 https://www.ecured.cu/Arquitectura_de_Harvard