כתובת (זיכרון מחשב)
כתובת בזיכרון מחשב היא מספר ייחודי המייצג תא זיכרון, ובאמצעותה ניתן לגשת אל התא לשם אחסון מידע או אחזורו. המידע יכול להיות פקודה המורה למחשב מה לעשות, או נתון. כיום נהוג שזיכרון המחשב מאורגן בבתים, כשכל בית מורכב מ-8 סיביות. הבתים מסודרים בזיכרון בזה אחר זה, וכתובותיהם עוקבות.
ייצוג הכתובת
הכתובת נרשמת כמספר בינארי, ומספר תאי הזיכרון אליהם ניתן לפנות מחושב על פי הנוסחה , באשר N הוא אורך המספר הבינארי המרבי. ניתן לייצג את הכתובת גם בבסיסים אחרים, ועל מנת להקל על רישום הכתובת, מקובל להשתמש בבסיס עשרוני ובבסיס הקסדצימלי.
גודל הזיכרון המרבי במחשב מושפע מגודל המילה בארכיטקטורת המעבד, משום שאורך המספר הבינארי המרבי הוא לכל היותר באורך של מילה. כך, לדוגמה, מעבד עם מילה בגודל 32 סיביות מאפשר שימוש בזיכרון שגודלו עד 4GB (4,294,967,296 בתים) משום שבעזרת 32 סיביות ניתן לייצג ערכים שונים. המספרים בין 1 למספר המרבי נקראים מרחב הכתובות החוקי. ניסיון גישה לכתובת זיכרון 0 או שימוש במספר גדול יותר ככתובת ייתקל בשגיאה או יגרום להשחתת זיכרון בלתי צפויה.
כתובות פיזיות ווירטואליות (לוגיות)
ערך מורחב – זיכרון וירטואלי
בראשית ימי המחשב הוגבל הזיכרון שלו (לפי ארכיטקטורת פון נוימן) לגודל הפיזי של אמצעי ה-RAM (הזיכרון אליו יכול לגשת המעבד בגישה ישירה לפי כתובת). לפיכך, כל הכתובות היו כתובות פיזיות של תאי זיכרון ב-RAM. כך, למרות שגם אם עקרונית יכול היה המחשב לנצל מרחב כתובות גדול יותר מהזיכרון הפיזי, הרי שלא היה בכך להועיל.
עקרון הזיכרון הווירטואלי מאפשר גישה לכל מרחב הכתובות מבלי להגדיל את הזיכרון הפיזי, וזאת באמצעות שמירה של חלק מהמידע על דיסק קשיח. מידע המצוי על גבי הדיסק נשמר בכתובת וירטואלית או כתובת לוגית (מחוץ לגודל הזיכרון הפיזי). כאשר המעבד נזקק למידע שבדיסק, מתבצע תהליך של דפדוף, שבו מועבר מידע קיים בזיכרון אל הדיסק והמידע הדרוש מן הדיסק מועבר לזיכרון. יחידת ניהול זיכרון אחראית לתרגום הכתובת הווירטואלית לכתובת הפיזית שבה נשמר המידע לאחר הדפדוף.
לקריאה נוספת
- שרה פולק, מדעי המחשב : מערכות מחשב ואסמבלי (יחי' לימוד חמישית), הוצאת המרכז לטכנולוגיה חינוכית, 2006 פרק 10.4: ארגון זיכרון