Die CPU findet im Speicher gespeicherte Daten und Anweisungen durch einen Prozess namens Speicheradressierung. Hier ein Überblick über die Funktionsweise:
1. Speicheradressen:
- Jeder Speicherort im Computersystem hat eine eindeutige Adresse. Diese Adressen sind wie Straßenadressen für bestimmte Speicherorte.
2. Adressbus:
- Der Adressbus besteht aus einer Reihe elektrischer Leitungen, die die CPU mit dem Speicher verbinden. Es trägt die von der CPU generierten Speicheradressen.
3. Speicherdecoder:
- Der Speicherdecoder ist eine Schaltung, die die Speicheradresse von der CPU empfängt. Es interpretiert die Adresse und berechnet, welcher spezifische Speicherchip oder welche Bank die angeforderten Daten oder Anweisungen enthält.
4. Datenbus:
- Der Datenbus ist ein weiterer Satz elektrischer Leitungen, die die CPU mit dem Speicher verbinden. Es überträgt die eigentlichen Daten oder Anweisungen zwischen der CPU und dem Speicher.
5. Lese-/Schreibvorgänge:
- Wenn die CPU Daten aus dem Speicher lesen muss, platziert sie die Speicheradresse auf dem Adressbus und sendet ein Lesesignal. Der Speicherdecoder ermittelt den passenden Speicherort und die angeforderten Daten werden über den Datenbus an die CPU übertragen.
- Um Daten in den Speicher zu schreiben, sendet die CPU die Daten über den Datenbus an den Speicher, zusammen mit der entsprechenden Speicheradresse auf dem Adressbus. Der Speicherdecoder identifiziert den Speicherort und speichert die Daten an dieser spezifischen Adresse.
6. Adressregister:
- Die CPU speichert Speicheradressen vorübergehend in Registern, die als Adressregister bezeichnet werden. Diese Register speichern die Adressen von Daten oder Anweisungen, auf die häufig zugegriffen wird, und optimieren so die Geschwindigkeit des Datenabrufs.
Durch die Kombination von Adressbus, Speicherdecoder und Datenbus sowie verschiedenen Steuersignalen kann die CPU im Speicher gespeicherte Daten und Anweisungen präzise lokalisieren und darauf zugreifen. Dieses nahtlose Zusammenspiel zwischen CPU und Speicher ist für die effiziente Ausführung von Computerprogrammen und -prozessen unerlässlich.
