LA ARQUITECTURA DE VON NEWANS EN EL SISTEMA OPERATIVO

1. “ARQUITECTURA –
VON NEWANS”
PRESENTADO POR:
ALVARADO DE LA CRUZ, Josselyn
NOLASCO PALOMINO, Luis
ZARATE SAENZ, Yudy

2. John von Neumann
John von Neuman nació en
Budapest el 28 de diciembre de
1903, en el seno de una familia de
banqueros acomodada.
De origen húngaro, fue un gran
matemático del siglo XX que realizó
contribuciones importantes en la
física cuántica, análisis funcional,
teoría de conjuntos, ciencias de
comunicación, economía, análisis
numérico, cibernética,
hidrodinámica de expresiones,
estadística y otros campos de las
matemáticas.

3. Aparte de ser profesor de universidad, donde
tuvo la suerte de participar los proyectos de
desarrollo del ENAIC y EDVAC, fue tutor de
Alan Turing en la tesis doctoral de éste. Y entre
1943 y 1955, fue asesor del laboratorio científico
de los alamos de la Marina norteamericana.
Y posteriormente, trabajo en el Special Weapons
Project de las fuerzas aéreas.

4. ARQUITECTURA:
• La arquitectura de von Neumann es una familia
de arquitecturas de computadoras que utilizan el
mismo dispositivo de almacenamiento tanto
para las instrucciones como para los datos (a
diferencia de la arquitectura Harvard).
• Las computadoras con esta arquitectura
constan de cuatro partes:
• La Unidad Central de Proceso (CPU)
• La Memoria principal
• Los buses
• Dispositivo de entrada/salida

5. • Es una familia de arquitecturas de
computadoras que utilizan el mismo
dispositivo de almacenamiento tanto para
las instrucciones como para los datos.
• Surgió como consecuencia de la
colaboración de Newmann en el proyecto
ENIAC. Newmann , consciente de la
torpeza de la aritmética decimal utilizada
en las computadoras de este proyecto
podría reemplazarse utilizando la
aritmética binaria, realizo un diseño básico
llamado la máquina de Von Newmann .

6. Unidad de proceso central (CPU)
• Es la unidad encargada de controlar y
gobernar todo el sistema que comprende
una computadora, y está diseñado para
poder procesar datos y controlar la
máquina donde dispone de dos unidades
en su interior: La unida de control y
La unidad aritmético-lógica.

7. La Unidad de Control (UC)
• Es la encargada de controlar la ejecución
en el orden indicado en el programa y
consta de una serie de registros, un
decodificador y un reloj.
• Los registros: Se encargan de
almacenar la información que utiliza la
UC.
• Registro CP (Contador de Programa):
Almacena la dirección de memoria de la
siguiente instrucción que se debe
ejecutar.

8. • Registro RI (Registro de Instrucción): Almacena la
instrucción que se ejecuta.
• Registros de propósito general: Almacenan los datos a
los que se va a acceder de forma inmediata
• El decodificador: Está compuesto por los circuitos
encargados de determinar qué se debe hacer teniendo
en cuenta el código de la instrucción a ejecutar y los
valores del registro de estado.
• El reloj.- Es el que indica el momento en que se debe
ejecutar cada pasó de la ejecución de una instrucción.

9. La Unidad Aritmético-
Lógica (ALU)
• Es la encargada de realizar las operaciones aritméticas
(sumas, restas, multiplicaciones) y lógicas (NOT, AND,
OR, XOR,) que le ordene la Unidad de Control (UC).
Está compuesta por:
• Circuitos digitales, que realizan las operaciones
solicitadas por la Unidad de Control.
• Registros, que almacenan las operaciones.
• Registro acumulador, que almacena el resultado.
• Registro de estado, que proporciona información sobre
el estado de la última operación.

10. Esta unidad puede tener distintos
diseños, el de la imagen superior
muestra el diseño más básico
(donde el acumulador vuelve a
usarse en la operación), en la
actualidad lo normal es que el
acumulador no se mezcle con los
registros de entrada.
El funcionamiento con el diseño
que estamos analizando (el
básico) comienza cuando le llega
al registro de entrada un dato (una
cadena de bits que representan un
número), posteriormente el
circuito operacional (en la
imagen se representa como “ALU”
y coloreado azul) y se procesa
junto al contenido
el acumulador y posteriormente
se deposita de nuevo en el
acumulador. Repitiendo esta
acción se generan los cálculos.

11. El Microprocesador
• Es por tanto el elemento físico que realiza
las operaciones asignadas a la CPU.

12. • contienen unos circuitos electrónicos básicos
denominados transistores. Un circuito
integrado es una pequeña pastilla de silicio que,
con la tecnología actual, pueden llegar a incluir
miles de millones de transistores. La enorme
cantidad de transistores que utiliza hoy día un
procesador hace que genere mucho calor por lo
que se suele colocar un ventilador encima del
mismo para ayudar a eliminarlo.
• Un procesador será más potente cuantos más
MHz tenga, aunque no es el único criterio a
tener en cuenta: otro factor es el tipo de
instrucciones (simples o complejas) que el
procesador es capaz de realizar en cada pulso
de reloj.