Как се съхраняват данните в компютър?

Съхранението на компютърни данни е сложен предмет, но може да бъде разделен на три основни процеса. Първо, данните се преобразуват в прости числа, които са лесни за съхранение от компютър. Второ, числата се записват от хардуер в компютъра. Трето, числата се организират, преместват във временно съхранение и се манипулират от програми или софтуер.

Всяка част от данни в компютъра се съхранява като число. Например, буквите се преобразуват в цифри, а снимките се преобразуват в голям набор от числа, които показват цвета и яркостта на всеки пиксел. След това числата се преобразуват в двоични числа. Конвенционалните числа използват десет цифри, от 0-9, за представяне на всички възможни стойности. Двоичните числа използват две цифри, 0 и 1, за представяне на всички възможни стойности. Числата от 0 до 8 изглеждат така като двоични числа: 0, 1, 10, 11, 100, 101, 110, 111, 1000. Двоичните числа са много дълги, но с двоични числа всяка стойност може да бъде съхранена като поредица от елементи, които са верни (1) или неверни (0), като Север/Юг, Заредено/Незаредено или Светло/Тъмно.

Основното съхранение на данни в повечето компютри е твърдият диск. Това е въртящ се диск или дискове с магнитни покрития и глави, които могат да четат или записват магнитна информация, подобно на това как работят касетите. Всъщност ранните домашни компютри са използвали касети за съхранение на данни. Двоичните числа се записват като поредица от малки области на диска, които са намагнетизирани или на север, или на юг. Дискетите, ZIP устройствата и лентите използват магнетизъм за запис на двоични числа. Данните на ленти и дискове могат да бъдат унищожени, ако се доближат твърде близо до магнити.

Някои нови преносими компютри използват твърдотелни устройства за основно съхранение на данни. Те имат чипове с памет, подобни на чиповете с памет в USB ключове, SD карти, MP3 плейъри, мобилни телефони и така нататък. Двоичните числа се записват чрез зареждане или незареждане на серия от малки кондензатори в чипа. Електронното съхранение на данни е по-здраво от магнитното съхранение на данни, но след няколко години кондензаторите губят способността си да съхраняват електрически заряди.

CD и DVD дискове използват оптика за съхраняване на двоични числа. Докато дискът се върти, лазерът се отразява или не се отразява от серия от малки огледални участъци на диска. Записваемите дискове имат отразяващ слой, който може да бъде променен от лазера в компютъра. Дисковете са дълготрайни, но крехки; драскотините по пластмасовия слой пречат на лазера да разчита правилно отраженията от алуминиевия слой.

Дискове, дискове и USB ключове се използват за дългосрочно съхранение на данни. В компютъра има много области за краткосрочно електронно съхранение на данни. Малки количества данни се съхраняват временно в клавиатура, принтер и секции на дънната платка и процесора. По-големи количества данни временно се съхраняват в чиповете с памет и видеокартата. Зоните за временно съхранение на данни са проектирани да бъдат по-малки, но по-бързи от дългосрочното съхранение и не запазват данните, когато компютърът е изключен.

Данните се съхраняват като множество двоични числа, чрез магнетизъм, електроника или оптика. Докато компютърът работи, данните също се съхраняват на много временни места. Софтуерът е отговорен за организирането, преместването и обработката на всички тези числа. BIOS на компютъра съдържа прости инструкции, съхранявани като данни в електронна памет, за преместване на данни в и извън различни места за съхранение и около компютъра за обработка. Операционната система на компютъра, например, съдържа инструкции за организиране на данни във файлове и папки, управление на временно съхранение на данни и изпращане на данни до приложни програми и устройства като напр принтери. И накрая, приложните програми обработват данните.