Funcionamiento de la Memoria

Para acceder a cada palabra de memoria debemos poder referirnos a ellas. Esto se hace asignando una dirección numérica binaria a cada palabra a modo de "dirección postal". La dirección de memoria determina una palabra de memoria, que es la que contiene la información. Supongamos que tenemos un computador que tiene palabras de memoria de 1 byte (8 bits) y dispone de 1 Mb (220 bytes) de memoria principal.

Cada dirección de memoria tiene asignado un número en binario entre 0 y 220 -1. Para poder denotar todas las palabras de memoria disponibles necesitaremos al menos 20 díjtos ya que, en general, con d bits es posible direccionar 2d palabras de memoria. Téngase en cuenta que, en principio, la longitud de palabra de memoria no tiene relación con la longitud de las direcciones de memoria; en el apartado sobre optimización de memorias tendremos la oportunidad de profundizar algo más sobre ello.

En la memoria se realizan operaciones elementales de lectura y escritura, que escriben o leen la información contenida en una sola palabra de memoria. Tanto la UCP como la memoria se sirven de unas cuantas palabras de acceso muy rápido, llamadas registros. Para las operaciones de lectura y escritura, los dispositivos de memoria disponen de dos registros: el de dirección (RD) y el de intercambio de memoria (RIM).

El RD indica la dirección de memoria que se quiere leer o en la que se quiere escribir; puesto que debe tener capacidad para albergar cualquier dirección de memoria, es un registro de d bits siguiendo la notación anterior. Por su parte, el RIM alberga la palabra leída o que se va a escribir en la dirección dada por el RD y, por lo tanto, tiene tantos bits como la longitud de palabra de memoria. La memoria está conectada con la UCP y con los periféricos a través de los buses de direcciones, de datos y de control que describiremos más adelante.

El proceso de lectura o escritura se puede dividir en los siguientes pasos:

1. A través del bus de direcciones llega un número de dirección de memoria que se almacena en el RD.
2. Simultáneamente, por el bus de control, llega una se~nal que indica si la operación que debe realizarse es de lectura o de escritura.
3. Si la operación es de escritura, por el bus de datos llega la palabra que se quiere escribir. Ésta se almacena en el RIM y se escribe donde indique RD. Si la operación es de lectura se lee la información que se encuentra en la dirección almacenada en el RD y se escribe en el RIM.
4. La memoria genera, por el bus de control, una señal de control que indica el fin de la operación.