Model Von Neumman

Modelo von neumman

Modelo von neumman

Axel Mauricio Véliz Poom 0901-21-9189 Bryan Raúl Ramirez López 0901-21-8202 Anika Miscelly Escoto León 0901-21-8122 Alfonso Emmanuel Barahona Ruiz 0901-21-4035 Pablo Cesar Flores Marroquín 0901-21-3546

UCP

MEMORIA PRINCIPAL

PERIFÉRICOS

REGISTROS

UNIDAD DE E/S

PERIFÉRICOS E

UNIDAD ARITMETICA

UNIDAD DE CONTROL

PC

PERIFÉRICOS S

REGISTROS

Proporciona un espacio de almacenamiento para los datos con los que trabaja la CPU. Los registros se deben cargar con información que proviene de la memoria principal antes de comenzar a operar, cuando se necesita dejar espacio libre en el banco de registros para operar con nuevos datos su valor debe escribirse en la memoria principal.

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UNIDAD ARITMETICA

Se encarga de realizar las operaciones aritméticas (sumas, restas, multiplicaciones, etc..) y lógicas (AND, OR, rotaciones, desplazamientos, etc...) con los datos. Normalmente los datos con los que opera, así como los resultados de la operación se encuentran en registros de la CPU.

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UNIDAD DE CONTROL

Se encarga de leer las instrucciones máquina almacenadas en la memoria principal y de generar las señales de control necesarias para controlar y coordinar el resto de las unidades funcionales de un ordenador, con el fin de ejecutar las instrucciones leídas.

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MEMORIA RAM

MEMORIA PRINCIPAL

La memoria principal tiene por objeto guardar información que es accesible a la CPU. La CPU puede leer y/o escribir datos en las diferentes posiciones de memoria que componen la memoria principal. La memoria principal tiene menor capacidad que la memoria secundaria (que virtualmente es ilimitada), pero es mucho más rápida. Actualmente la memoria principal se implementa mediante circuitos integrados. La memoria principal de los sistemas informáticos suele estar formada por dos áreas diferenciadas:

MEMORIA ROM

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UNIDAD DE E/S

Los dispositivos de E/S permiten que el sistema gestionado recopile, almacene y transmita datos. Éstos se encuentran en la propia unidad de servidor y en las unidades de expansión que están conectadas al servidor. Se pueden incorporar en la unidad o bien pueden instalarse en ranuras físicas.

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PERIFERICOS

Los periféricos son por tanto un conjunto de dispositivos electrónicos físicos que, sin pertenecer al núcleo fundamental de la computadora, formado por la CPU y la memoria central, permitan realizar operaciones de entrada/salida (E/S) complementarias al proceso de datos que realiza la CPU.

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PERIFERICOS DE ENTRADA

Periféricos de entrada: Captan y digitalizan los datos introducidos por el usuario o por otro dispositivo y los envían al ordenador para ser procesados. Los más conocidos son el teclado, el ratón (mouse), escáner, cámara web, cámara digital, etc.

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PERIFERICOS DE SALIDA

Periféricos de salida: Son dispositivos que muestran o proyectan información hacia el exterior del ordenador. La mayoría son para informar, alertar, comunicar, proyectar o dar al usuario cierta información, de la misma forma se encargan de convertir los impulsos eléctricos en información legible para el usuario. Sin embargo, no todos de este tipo de periféricos es información para el usuario.

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UCP

Es el lugar en el que se procesa la información de acuerdo a las instrucciones del programa. La CPU de un sistema informático repite una serie de pasos en los que continuamente accede a memoria para leer la próxima instrucción a ejecutar, realiza lo que ordena la instrucción y vuelta a empezar. Cuando la CPU está implementada en un único circuito integrado se llama microprocesador

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comunicación y sincronización de procesos

Procesos concurrentes

Tipos de procesos

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Problema de la sección critica

Se refiere a la situación en la que múltiples hilos de ejecución (o procesos) comparten recursos compartidos, como variables o secciones de memoria, y deben coordinarse para evitar condiciones de carrera y garantizar la consistencia de los datos. El problema esencial radica en garantizar que solo un hilo a la vez tenga acceso a la sección crítica, es decir, la porción de código donde se manipulan los recursos compartidos.

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Mecanismos de comunicación

Los principales mecanismos de comunicación que ofrecen los sistemas operativos son: • Archivos. • Tuberías. • Semáforos.

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Interbloqueos

el "interbloqueo" (también conocido como "deadlock" en inglés) es una situación en la que dos o más procesos o hilos (threads) se bloquean mutuamente y quedan atrapados en un estado en el que ninguno puede avanzar porque cada uno está esperando que el otro libere un recurso necesario para continuar. Para que se produzca un interbloqueo en sistemas operativos o informática, deben cumplirse cuatro condiciones fundamentales, conocidas como las "condiciones de interbloqueo":.

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• La memoria virtual es una técnica que permite a un sistema operativo proporcionar a los programas la ilusión de que tienen acceso a una cantidad de memoria física (RAM) mayor de la que realmente está disponible. Logra esto mediante la combinación de la memoria RAM y el espacio de almacenamiento en disco, permitiendo que se utilice parte del disco como una extensión de la RAM cuando sea necesario. • Beneficios: La memoria virtual facilita la gestión de la memoria, permite la ejecución de programas más grandes que la RAM física y proporciona aislamiento entre los procesos, ya que cada uno de ellos tiene su propio espacio de dirección virtual.

Memoria Virtual

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Play

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¿Quien es John Von Neumman?

John Von Neumann fue un matemático de origen húngaro que es famoso por dos cosas. La primera es por haber trabajado en el Proyecto Manhattan, donde se desarrolló las bombas atómicas y la segunda es el desarrollo de la arquitectura base que hoy en día utilizan nuestros PC.

¿Qué es modelo Von Neumman?

La arquitectura Von Neumann es la arquitectura común de todos los procesadores para PC. Todas y cada una de las CPU, desde ARM a x86, desde 8086 al Ryzen pasando por los Pentium.

Existen varios objetivos clave que deben cumplirse en la solución del problema de la sección crítica: Exclusión mutua: Solo un hilo debe ejecutar la sección crítica en un momento dado, evitando así posibles conflictos y corrupción de datos. Espera ocupada (busy-waiting) mínima: Se debe evitar que los hilos esperen de manera activa (como bucles de espera) durante mucho tiempo para acceder a la sección crítica, ya que esto puede desperdiciar recursos de la CPU. En su lugar, se busca una solución eficiente que permita a los hilos bloquearse y desbloquearse cuando sea necesario. No interbloqueo (deadlock): Debe evitarse la situación en la que varios hilos se bloqueen mutuamente y no puedan continuar ejecutándose. Buena respuesta: Se busca garantizar que los hilos puedan acceder a la sección crítica en un tiempo razonable, sin esperas innecesarias.

Segmentación Paginada: Es una combinación de las técnicas de segmentación y paginación. Aquí, la memoria se divide en segmentos, y cada segmento se divide en páginas. Esto permite la gestión flexible de la memoria al combinar las ventajas de ambas técnicas. Los segmentos proporcionan aislamiento y organización de datos, mientras que las páginas permiten la asignación eficiente de memoria. Políticas de Reemplazo: Son algoritmos utilizados por el sistema operativo para determinar qué páginas o bloques de memoria deben ser reemplazados cuando se necesita espacio en la memoria física para cargar nuevas páginas o segmentos. Algunos de los algoritmos de reemplazo comunes incluyen el algoritmo FIFO (Primero en entrar, primero en salir), el algoritmo LRU (Menos recientemente usado) y el algoritmo de reloj, entre otros.

Tipos de procesos concurrentes

Independientes: Es aquel que ejecuta sin requerir la ayuda o la cooperación de otros procesos. Ej. mandatos en la shell. • Cooperantes: Se diseñan para trabajar conjuntamente en alguna actividad. Se comunican e interactuan entre si

Ejemplos

Monitor o pantalla: nos permite visualizar mediante una interfaz tanto la información introducida por el usuario como la devuelta tras ser procesada por el ordenador.Auricualres: Son los dispositivos que le dan salida de audio al computador, gracias a ellos puedes escuchar el sonido de la música o video que estés reproduciendo. La impresora: es un periférico utilizado para imprimir información, resultado del procesamiento de datos. El periférico que lleva la información desde la computadora al papel. La impresión es realizada a través de un cabezal de impresión, que posee una matriz de agujas.

• Modelos:

Para poder llevar acabo procesos concurrentes debe de existir un escenario de multiprogramación, multiprocesador y multicomputador (proceso distribuido).

• Razones de uso:

-Facilita la programación -acelera los cálculos-genera modularidad-genera aprovechamiento de recursos

Ejemplos:

Teclado: Cada una de sus teclas te permite introducir datos a la computadora.Mouse o ratón: A medida que se mueve en una superficie plana, el movimiento produce un movimiento análogo en el cursor que aparece en la pantalla. Micrófono: El micrófono te sirve básicamente para capturar tu voz o cualquier sonido, sea para grabarlo o poder hablar en una videollamada.

Paginación: Es una técnica de gestión de la memoria que divide la memoria física y virtual en páginas de tamaño fijo. Estas páginas se utilizan para asignar y liberar memoria de manera eficiente. Cuando un programa necesita memoria, se asignan páginas de la memoria virtual a páginas de la memoria física. Esto permite que el sistema operativo maneje de manera flexible la asignación y desasignación de memoria.Segmentación: Es otra técnica de gestión de la memoria que divide la memoria en segmentos o bloques de tamaños variables. Cada segmento se utiliza para almacenar tipos específicos de datos o código. A diferencia de la paginación, los segmentos no tienen un tamaño fijo.