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ARQUITECTURA DE COMPUTUTADORAS II

ARQUITECTURA DE COMPUTUTADORAS II

IRMA FLORES RIOS

RED TERCER MILENIO

AVISO LEGAL
Derechos Reservados  2012, por RED TERCER MILENIO S.C.
Viveros de Asís 96, Col. Viveros de la Loma, Tlalnepantla, C.P. 54080, Estado de México.
Prohibida la reproducción parcial o total por cualquier medio, sin la autorización por escrito del titular de
losderechos.
Datos para catalogación bibliográfica
Irma Flores Ríos
Arquitectura de las computadoras II
ISBN 978-607-733-119-3
Primera edición: 2012
Revisión pedagógica: Aurora Leonor Avendaño Barroeta
Revisión editorial: Mónica Gabriela Ortega Reyna

DIRECTORIO

Bárbara Jean Mair Rowberry
Directora General

Jesús Andrés Carranza Castellanos
Director Corporativo de Administración

RafaelCampos Hernández
Director Académico Corporativo

Héctor Raúl Gutiérrez Zamora Ferreira
Director Corporativo de Finanzas
Ximena Montes Edgar
Directora Corporativo de Expansión y Proyectos

ÍNDICE
Introducción

4

Objetivo general de aprendizaje

6

Mapa conceptual

7

Unidad 1. Introducción al procesamiento paralelo

8

Introducción

9

Mapa conceptual

10

1.1Paralelismo en sistemas monoprocesadores

11

1.2 Estructuras de computadores paralelas

14

1.3 Aplicaciones del procesamiento paralelo

16

1.4 Subsistemas de memoria de entrada-salida

17

Autoevaluación

20

Unidad 2. Segmentación encauzada y procesamiento vectorial

25

Mapa conceptual

26

Introducción

27

2.1 Principios de segmentación encauzada lineal

282.2 Clasificación de los procesadores encauzados

29

2.3 Cauces generales y tablas de reserva

31

2.4 Cauces de instrucciones y cauces aritméticos

33

2.5 Principios de diseño de los procesadores encauzados

35

2.6 Exigencias del procesamiento vectorial

36

Autoevaluación

38

Unidad 3. Computadores de segmentación encauzada y métodos de
vectorización

41

Mapaconceptual

42

Introducción

43

3.1 Los computadores de segmentación encauzada

44

3.2 Procesadores vectoriales iniciales y actuales

47

2

3.3 Métodos de vectorización y optimización

51

Autoevaluación

53

Unidad 4. Estructuras y algoritmos para procesadores matriciales

57

Mapa conceptual

58

Introducción

59

4.1 Procesadores SIMD

60

4.2 Redesde interconexión SIMD

62

4.3 Algoritmos paralelos para procesadores matriciales

64

4.4 Procesamiento matricial asociativo

67

Autoevaluación

71

Unidad 5. Multiprocesamiento

75

Mapa conceptual

76

Introducción

77

5.1 Arquitectura y programación de los multiprocesadores

78

5.2 Multiprocesamiento: control y algoritmos

84

5.3 Ejemplo de sistemasmultiprocesador

87

5.4 Computadores de flujo de datos

89

Autoevaluación

94

Bibliografía

97

Glosario

98

3

INTRODUCCIÓN
Día con día las computadoras se vuelven cada vez más necesarias en nuestra
vida cotidiana; de repente nos damos cuenta que sin un equipo de cómputo a
nuestro lado es muy difícil realizar tareas que podemos hacer desde la
comodidad de nuestro hogary sobre todo a una velocidad impresionante. Hoy
en día no tenemos la necesidad de viajar varios kilómetros de distancia para
adquirir algún artículo, visitar algún museo, saludar algún amigo, estudiar y
trabajar desde el mismo lugar, estas actividades son sólo algunas de las que
podemos ser testigos, sin embargo existen actividades de carácter industrial,
académico, científico, hidráulico,médico, etc., de las que no nos percatamos;
pareciera que los procesos se realizaran automáticamente. Todo en nuestra
vida ha cambiado con los recursos que nos da la tecnología.
Estas características que encontramos en nuestras veloces máquinas se
deben a un diseño arquitectónico sorprendente, un hardware preciso y una
programación hecha a la medida. Si bien es cierto que nuestra materia...