Arquitectura de Von Neumann

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  Von Neumann
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  UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO Profesora: M.C. Cintia Quezada Reyes Grupo: 1112 Hernández Martínez Alexis Vladimir Martínez Tapia Mario Arturo Máquina de Turing Alan Mathison Turing (Londres 23 de junio de 1912 - Cheshire 7 de junio de 1954), fue un matemático, lógico, científico de la computación, criptógrafo, filósofo.  Considerado uno de los padres de la ciencia de la computación y precursor de la informática moderna. Proporcionó una influyente formalización de los conceptos de algoritmo y computación como la máquina de Turing. Fue definida por Alan Turing como una “máquina automática” en el año 1936  y fue publicada en la revista Proceedings of the London Mathematical Society La Máquina de Turing es un dispositivo o máquina que maneja u opera símbolos sobre una cinta de acuerdo a una tabla de reglas. Esta puede ser adaptada para que realice u opere como la lógica de cualquier algoritmo de una computadora. Descripción de la Maquina de Turing La máquina de Turing se considera autómata y realiza movimientos en los cuales avanza sobre una secuencia lineal de datos. En cada instante la máquina puede leer un solo dato de la secuencia que normalmente es un carácter y realiza ciertas acciones en base a una tabla que tiene en cuenta su función actual o estado interno y el último dato leído. Se puede decir que la máquina de Turing es más una proyección matemática que un dispositivo mecánico. El por que se le denomine máquina se debe a que su funcionamiento puede ser descrito en términos de operaciones individuales muy sencillas. Por lo general existen diferentes tipos de una máquina de Turing, y por lo general estas cumplen con algunas condiciones y funciones como    Poseer una cinta sobre la cual puede desplazarse a la izquierda y derecha con base en un cabezal de lectura/escritura. Esta cinta contiene una serie de celdas, y en cada una de ellas puede escribirse un símbolo de un conjunto finito. En principio todas las celdas que no se hayan escrito antes contienen un carácter especial nulo o vacío y este se representa por 0 y 1. La cinta puede contener tantas celdas a derecha e izquierda del cabezal como sean necesarias para el funcionamiento de la máquina.     El cabezal puede moverse a derecha a izquierda de su posición actual, así como leer el contenido de una celda o escribir en ella cualquier carácter de su alfabeto.    Existe un registro con finalidad de tener una función en la cual se almacene el estado de la máquina. El número de estados posibles es finito, y no se exige ningún estado especial con el que sea iniciada la máquina.    Con referencia en una tabla de acción, que contiene instrucciones. Estas son la representación en cierta forma del programa de la máquina. La ejecución de cada instrucción de la tabla de acción incluye cuatro pasos: . 1) Leer un carácter en la posición actual . 2) Escribir un nuevo símbolo en esta posición el cual puede ser el mismo que había. El símbolo a escribir es alguno del alfabeto de la máquina, y depende del carácter leído y del estado actual . 3) Desplazar el cabezal una celda a derecha o izquierda, el cual en algunos modelos el desplazamiento puede ser nulo . 4) Mostrar cual será el nuevo estado en función del carácter que se acaba de leer y del estado actual. Si la tabla de acción no contiene ninguna correspondencia con el estado actual y el símbolo leído, entonces la máquina detiene su funcionamiento.  Arquitectura de Von Neumann También es conocida como modelo de Von Neumann, esta arquitectura o modelo se refiere a todas la arquitectura de computadoras que utilizan el mismo sistema de almacenamiento, tanto para las instrucciones como para los datos, que era diferente a la arquitectura Harvard. Se le asignó el término en el documento First Draft of a Report on the EDVAC (1945), escrito por el conocido matemático John Von Neumann, quien propuso el concepto de programa almacenado. El documento fue redactado, en vistas de la construcción del sucesor de la computadora ENIAC . Las computadoras con la arquitectura de Neumann constan de las siguientes partes: Memoria principal, unidad aritmético-lógica, unidad de control, unidad de entrada/salida, buses. La memoria principal, se emplea para almacenar datos o instrucciones, cada celda está compuesta por un número de bits, que nos da el ancho de la palabra memoria Unidad aritmético-lógica, permite realizar las operaciones elementales, como AND, OR, NAD, NOR, SUMA RESTA, ETC. Estas operaciones son realizadas con datos procedentes de la memoria y los resultados puede almacenarlos o no en unos registros que suele tener la unidad aritmética. Unidad de control, es la que gobierna y gestiona el comportamiento de la computadora La unidad de entrada/salida, se encarga de realizar la transferencia de información con el exterior, con las unidades que se conocen con el nombre de periféricos. Buses: Buses de datos, circulan los datos de las operaciones que se van a realizar. Buses de direcciones, circulan las direcciones de memoria donde se encuentra almacenado algún tipo de información a la que se desea acceder. Buses de control, circulan las señales de control generadas por la unidad de control para la ejecución de instrucciones Con dicha arquitectura, la computadora efectúa los siguientes pasos  Un bit se refiere a la unidad mínima de información 0/1; 8 bits son el número mínimo, para representar un carácter La unidad de control E ira extrayendo instrucciones de la memoria, interpretándolas, extrayendo los operadores y enviándolos a la unidad que realiza las operaciones La fase de ejecución de la instrucción: -Lectura de memoria para extraer la instrucción a realizar -Decodificación de la instrucción y cálculo de las direcciones de los operadores implicados -Ejecución de la operación: + Lectura de la memoria para extraer los datos utilizados + Envió de los operando a la ALU -Almacenamiento del resultado en la proposición indicada por la instrucción y cálculo de la dirección de la instrucción siguiente. Componentes: Hardware: lo físico y se puede tocar Software: Todos los componentes lógicos de una computadora Arquitectura de Von Neumann Bibliografía http://maquinaturing.blogspot.mx/p/funcionamiento-de-la-maquina-turing.html http://www.genbetadev.com/actualidad/como-funciona-la-computacion-actual-funcionaiento-de-la-arquitectura-de-von-neumann http://es.slideshare.net/fjruiziesalixar/arquitectura-von-neumann
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