Arquitectura de computadoras

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TUXTLA GUTIÉRREZ

ASIGNATURA: Arquitectura de las Computadoras

CATEDRÁTICO: Walter Torres Robledo

ALUMNO: Carlos Enrique Trujillo Paz

TAREA: Unidad 1.1
1.1 Modelos de arquitecturas de cómputo.
1.1.1 Clásicas.
1.1.2 Segmentadas.
1.1.3 De multiprocesamiento.

Tuxtla Gutiérrez a 08 de septiembre de 2010

MODELOS DE ARQUITECTURAS DE CÓMPUTO.
1.1.1CLÁSICAS.
Estas arquitecturas se desarrollaron en las primeras computadoras
electromecánicas y de tubos de vacío. Aun son usadas en
procesadores empotrados de gama baja y son la base de la mayoría
de las arquitecturas modernas.
Arquitectura Mauchly-Eckert (Von Newman)
Esta arquitectura fue utilizada en la computadora ENIAC. Consiste en
una unidad central de proceso que se comunica a través de unsolo
bus con un banco de memoria en donde se almacenan tanto los
códigos de instrucción del programa, como los datos que serán
procesados por este.
Esta arquitectura es la más empleada en la actualidad ya, que es muy
versátil. Ejemplo de esta versatilidad es el funcionamiento de los
compiladores, los cuales son programas que toman como entrada un
archivo de texto conteniendo código fuente ygeneran como datos de
salida, el código maquina que corresponde a dicho código fuente (Son
programas que crean o modifican otros programas). Estos datos de
salida pueden ejecutarse como un programa posteriormente ya que se
usa la misma memoria para datos y para el código del programa.

Figura 1: Diagrama a bloques de la arquitectura Von Newman.

La principal desventaja de estaarquitectura, es que el bus de datos y
direcciones único se convierte en un cuello de botella por el cual debe
pasar toda la información que se lee de o se escribe a la memoria,
obligando a que todos los accesos a esta sean secuenciales. Esto
limita el grado de paralelismo (acciones que se pueden realizar al
mismo tiempo) y por lo tanto, el desempeño de la computadora. Este
efecto se conoce como elcuello de botella de Von Newman.
En esta arquitectura apareció por primera vez el concepto de
programa almacenado. Anteriormente la secuencia de las operaciones
era dictada por el alambrado de la unidad de control, e cambiarla
implicaba un proceso de recableado laborioso, lento(hasta tres
semanas) y propenso a errores. En esta arquitectura se asigna un
código numérico a cada instrucción. Dichoscódigos se almacenan en
la misma unidad de memoria que los datos que van a procesarse, para
ser ejecutados en el orden en que se encuentran almacenados en
memoria. Esto permite cambiar rápidamente la aplicación de la
computadora y dio origen a las computadoras de propósito general.
Mas a detalle, el procesador se subdivide en una unidad de control
(C.U.), una unidad lógica aritmética(A.L.U.) y una serie de registros.
Los registros sirven para almacenar internamente datos y estado del
procesador. La unidad aritmética lógica proporciona la capacidad de
realizar operaciones aritméticas y lógicas. La unidad de control genera
las señales de control para leer el código de las instrucciones,
decodificarlas y hacer que la ALU las ejecute. [1]
Arquitectura Harvard
Esta arquitecturasurgió en la universidad del mismo nombre, poco
después de que la arquitectura Von Newman apareciera en la
universidad de Princeton. Al igual que en la arquitectura Von Newman,
el programa se almacena como un código numérico en la memoria,
pero no en el mismo espacio de memoria ni en el mismo formato que
los datos. Por ejemplo, se pueden almacenar las instrucciones en bits
en la memoria deprograma, mientras los datos de almacenan en 8
bits en una memoria aparte.

Figura 2: Diagrama a bloques de la arquitectura de Harvard
El hecho de tener un bus separado para el programa y otro para los
datos permite que se lea el código operación de una instrucción, al
mismo tiempo se lee de la memoria de datos los operados de la
instrucción previa. Así se evita el problema del cuello de...