Speicher sind technische Einrichtungen zum Aufbewahren von Information. In Computern wird die Information ausschließlich in Form von Nullen und Einsen gespeichert. Speicher können sowohl Daten als auch Programme und andere steuernde Angaben aufnehmen. In den heutigen Computersystemen können wir zwei Arten von Speichern unterscheiden: Direktzugriffsspeicher und Massenspeicher.

Direktzugriffsspeicher sind die Speichereinrichtungen, zu denen der Prozessor unmittelbar zugreift. Direktzugriffsspeicher werden adressiert, das heißt, der Prozessor (oder auch eine andere Einrichtung im System) liefert eine Adresse, die eine binär codierte laufende Nummer der betreffenden Speicherposition darstellt. Jede Speicherposition enthält eine feste Anzahl von Bitpositionen (deren Anzahl wird als Zugriffs- bzw. Aufrufbreite bezeichnet). Die geringste Aufrufbreite beträgt üblicherweise 8 Bits (= 1 Byte). In Abhängigkeit von der Ausgestaltung des Speichers, des Prozessors und des Systems können auch Worte, Doppelworte und andere Informationsstrukturen adressiert werden (typische Zugriffsbreiten sind 16, 32, 64, 128, 256 Bits usw.). Direktzugriffsspeicher funktionieren rein elektronisch, sie sind mit Schaltkreisen aufgebaut und haben keine mechanisch bewegten Teile.

Wie funktioniert ein Direktzugriffsspeicher?

An sich ist es ganz einfach. Ein solcher Speicher muss eigentlich nur drei Grundfunktionen ausführen können: Schreiben, Lesen und Daten behalten. Siehe hierzu auch RAM und ROM.

Massenspeicher können nicht unmittelbar über Adressen angesprochen werden. Typische Massenspeicher sind Festplattenlaufwerke, Magnetbandgeräte, Flash- Speicherkarten usw. Sie enthalten keine einzeln zugänglichen Bytes, Worte usw., sondern Dateien. Alle Zugriffe werden über Dateizugriffs- und Gerätesteuerprogramme geführt, die zum Betriebssystem gehören.

Der Unterschied aus der Sicht des Praktikers:

• Die Direktzugriffsspeicher gehören zur Plattform. Sie sind typischerweise in unmittelbarer Nähe des Prozessors angeordnet (in PCs: auf dem Motherboard).
• Die Massenspeicher gehören zur Peripherie. Sie werden wie andere periphere Geräte in den PC eingebaut oder außen angeschlossen.

Hinweise:

1. Auch manche Laufwerke werden in der Fachliteratur gelegentlich als Direktzugriffsspeicher bezeichnet (genauer: als DASD = Direct Access Storage Devices). Das hat aber tiefere Gründe.
2. In modernen Computersystemen gehört es zum Stand der Technik, den Arbeitsspeicher im Verbund mit Massenspeichern so zu betreiben, dass sich die Anordnung dem Nutzer (bzw. dem Anwendungsprogramm) gegenüber wie ein einziger adressierbarer Speicher sehr großer Kapazität verhält. Der Fachbegriff: virtueller Speicher. Die einzelnen Funktionen werden durch Zusammenwirken von Hard- und Software verwirklicht.

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