1.7.3 La memoria

La memoria è la parte del sistema adibita appunto a memorizzare le informazioni. Si divide in memoria centrale e memoria di massa. in La memoria centrale è costituita da circuiti integrati suddivisi in gruppi che vengono denominati banchi di memoria, ed è situata sulla motherboard. Si tratta di una memoria molto veloce. La memoria centrale è suddivisa in celle, ognuna delle quali ha la capacità di memorizzare 1 byte. Ogni cella della memoria centrale è individuata univocamente da un valore numerico, detto indirizzo di memoria.

La memoria centrale si suddivide in ROM e RAM. La ROM (Read Only Memory) è composta da un chip alloggiato direttamente sulla motherboard ed è una memoria non volatile (i dati in essa memorizzati permangono anche se il sistema viene spento), contenente le informazioni necessarie per il funzionamento della macchina ed è accessibile soltanto in lettura, ovvero i dati in essa contenuti non possono essere modificati (in questo modo è impossibile per gli utenti modificare il suo contenuto e quindi rendere inavviabile la macchina)¹⁹. La RAM (Random Access Memory) è la memoria utilizzata dal sistema per eseguire i programmi. Si tratta di una memoria volatile, ovvero allo spegnimento della macchina tutti i dati in essa contenuti vengono perduti. La RAM è in genere organizzata in maniera gerarchica, dipendentemente dalla velocità di risposta dei dispositivi che la compongono: la memoria più veloce è detta cache ed è utilizzata per memorizzare temporaneamente delle informazioni a cui si accede di frequente²⁰. Questo tipo di memoria è la più costosa ed è anche quella che consuma più energia. Le informazioni memorizzate nella cache e nell’altra parte della RAM devono essere mantenute allineate (le informazioni presenti nella cache devono essere coerenti con le stesse presenti in RAM): ovvero quando il contenuto della cache viene aggiornato, il sistema deve aggiornare anche le stesse informazioni presenti nella RAM. La coerenza delle informazioni contenute in tale porzione di memoria è garantita in parte dall’hardware ed in parte dal sistema operativo.

Figura 1.14: Un “banco” di RAM.

La memoria di massa è utilizzata dal sistema per archiviare informazioni (programmi e dati). Si tratta di una memoria non volatile ma più lenta della memoria centrale²¹ ed in genere si compone di dischi/nastri magnetici e/o di dispositivi a tecnologia ottica (o magneto-ottica). Il supporto fisico utilizzato per la memorizzazione delle informazioni è generalmente detto media²², mentre il dispositivo in grado di leggere e/o scrivere le informazioni sul media è detto unità a disco o drive. I media più comuni sono di seguito descritti.

Figura 1.15: Un hard disk.

Generalmente un PC (Personal Computer) utilizza dei dischi magnetici per l’archiviazione delle informazioni. Questi possono essere fissi, come gli hard disk (dischi rigidi o dischi fissi), o rimovibili, come i floppy disk²³ (dischetti). I floppy disk hanno le dimensioni standard di 3”1 2 e possono contenere da 400 KiB a 1,4 MiB (dipendentemente dal filesystem utilizzato).

Figura 1.16: Nell’ordine: un floppy disk, uno zip disk ed una USB flash memory.

I lettori di floppy disk (e quindi i relativi supporti, cioè i floppy disk stessi) stanno ormai scomparendo dal mercato poiché il livello tecnologico attuale li ha resi obsoleti. Al loro posto esistono dei supporti di dimensioni analoghe in grado di memorizzare molte più informazioni, come gli zip disk. L’unico svantaggio, rispetto ai floppy disk, sono i costi sia dei supporti, che degli appositi lettori ed il fatto che il sistema non riconosce automaticamente tali dispositivi come invece avviene per i lettori di floppy disk.

Recentemente stanno prendendo campo anche dei dispositivi di memorizzazione detti USB flash memory, basati su memorie di tipo flash²⁴ che, tramite opportuni driver, riescono a farsi “vedere” dal sistema operativo come se fossero dei dischi. Tali dispositivi vengono collegati al sistema tramite la porta USB e la loro capacità di memorizzazione va da 32 MiB ad 1 GiB.

Figura 1.17: Un CD.

L’archiviazione delle informazioni può essere effettuata anche su media che utilizzano la tecnologia ottica (CD - Compact Disc - ed i DVD - Digital Versatile Disc²⁵) e magneto-ottica (MO). I supporti ottici hanno forma e dimensioni standard da 5”1 4 (esistono anche da 3”1 2), ma, sebbene il loro apsetto sia pressoché identico, mentre i CD possono contenere fino a 640 o 700 MiB, i DVD possono arrivare a contenenre fino a 4,37 GiB su ogni strato. Esistono supporti DVD con 2 strati (layer) per faccia, che possono contenere fino a 15,9 GiB).