La memoria principale

La memoria principale è costituita da un insieme di dispositivi in grado di conservare, utilizzando stati binari, l'unità di informazione. Negli anni i costruttori di hardware hanno standardizzato la dimensione dell'unità di informazione in 8 bit (1 byte) e, di conseguenza, la memoria è organizzata a byte. Ogni unità in grado di conservare un byte di informazione viene chiamata cella, locazione o registro di memoria. Ad ogni cella di memoria è associato, in maniera biunivoca, un indirizzo che è un numero che identifica la cella e che permette di rintracciarla.

In generale si utilizza il termine registro quando si vuole fare riferimento a dispositivi di memoria che registrano i dati in transito, cella o locazione quando invece si vuole fare riferimento a posti in cui il dato viene conservato in modo da potervi accedere successivamente.

La caratteristica principale della memoria principale, a parte la ROM, è che i dati conservati nelle celle, si distruggono in seguito alla mancanza di alimentazione elettrica (volatilità della memoria). Nella memoria è possibile compiere due operazioni:

• Accesso in scrittura: un dato viene copiato in una determinata locazione di memoria. Si tratta di una operazione distruttiva: qualsiasi cosa contenuta in precedenza nella cella, viene cancellata e il nuovo dato viene conservato al suo posto.

• Accesso in lettura: un dato, conservato in una determinata cella, viene reso disponibile. Si tratta di una operazione non distruttiva: si può leggere il dato più volte e lo si ritroverà sempre, finché non interviene una operazione di scrittura che lo distrugge.

La memoria centrale è una memoria ad accesso random. Con tale terminologia si intende il fatto che si può accedere, in qualsiasi momento, a qualsiasi locazione di memoria e, inoltre, la velocità di accesso non dipende dalla storia precedente: è indipendente dalla posizione della locazione di memoria cui si è acceduto in precedenza.

Nel grafico riportato di seguito è esemplificato, per mostrare il funzionamento di una memoria, un accesso in lettura:

nel grafico si suppone, per semplicità, che la memoria sia costituita da 8 locazioni che hanno indirizzi da 0 a 7 e, quindi, in binario, da 000 a 111.

• Il dispositivo che effettua l'accesso (generalmente la CPU) specifica:

  • nel Control Bus l'ordine di lettura. Il segnale presente in questo Bus influenza il verso dei dati: nel caso in esempio (accesso in lettura), il verso andrà dalla locazione di memoria al registro e dal registro al Bus Dati

  • nell'Address Bus l'indirizzo, della locazione cui si vuole accedere, che andrà nel selettore presente nella memoria. Nell'esempio proposto, l'indirizzo 101

• Nel dispositivo di memoria:

  • ci si predispone all'operazione di lettura

  • il selettore individua la locazione associata all'indirizzo specificato

  • il dato contenuto nella locazione individuata viene ricopiato nel registro dati, presente nella memoria. Questo registro di memoria viene anche chiamato Memory Buffer. In Informatica con il termine Buffer si intende, generalmente, una memoria temporanea.

  • il dato viene inviato al Data Bus a disposizione di chi lo ha richiesto

Anche una operazione di scrittura, fatte le dovute differenze, avviene in maniera similare.

Nel caso di un accesso in scrittura dal Control Bus arriva un ordine di scrittura (write), e, in questo caso, il verso dei dati andrà dal Data Bus al registro dati della memoria e dal registro dati della memoria alla locazione selezionata. Dall'Address Bus arriva l'indirizzo della locazione di memoria in cui si vuole salvare il dato che viaggia nel Data Bus. L'indirizzo arriverà, al solito, nel selettore che si occuperà di individuare la locazione di memoria interessata, in modo da ricopiargli il dato che, nel frattempo, è stato depositato nel registro dati.