Hvordan opbevares data på en computer?

Datalagring på computer er et komplekst emne, men det kan opdeles i tre grundlæggende processer. Først konverteres data til simple tal, som er nemme for en computer at gemme. For det andet registreres tallene af hardware inde i computeren. For det tredje organiseres numrene, flyttes til midlertidig lagring og manipuleres af programmer eller software.

Hvert stykke data i en computer er gemt som et nummer. For eksempel konverteres bogstaver til tal, og fotografier konverteres til et stort sæt tal, der angiver farven og lysstyrken for hver pixel. Tallene konverteres derefter til binære tal. Konventionelle tal bruger ti cifre, fra 0-9, til at repræsentere alle mulige værdier. Binære tal bruger to cifre, 0 og 1, til at repræsentere alle mulige værdier. Tallene 0 til 8 ser sådan ud som binære tal: 0, 1, 10, 11, 100, 101, 110, 111, 1000. Binære tal er meget lange, men med binære tal kan enhver værdi gemmes som en række elementer, der er sande (1) eller falske (0), såsom Nord/Syd, Opladet/Uladet eller Lys/Mørk.

Hoveddatalageret i de fleste computere er harddisken. Det er en eller flere roterende diske med magnetiske belægninger og hoveder, der kan læse eller skrive magnetisk information, svarende til hvordan kassettebånd fungerer. Faktisk brugte tidlige hjemmecomputere kassettebånd til datalagring. Binære tal optages som en række små områder på disken, som magnetiseres enten nord eller syd. Disketter, ZIP-drev og bånd bruger alle magnetisme til at optage binære tal. Dataene på bånd og diske kan blive ødelagt, hvis de kommer for tæt på magneter.

Nogle nye bærbare computere bruger solid state-drev til primær datalagring. Disse har hukommelseschips, svarende til hukommelseschips i USB-nøgler, SD-kort, MP3-afspillere, mobiltelefoner og så videre. Binære tal registreres ved at oplade eller ikke oplade en række små kondensatorer i chippen. Elektronisk datalagring er mere robust end magnetisk datalagring, men efter flere år mister kondensatorerne deres evne til at lagre elektriske ladninger.

Cd'er og dvd'er bruger optik til at gemme binære tal. Når disken drejer, bliver en laser enten reflekteret eller ikke reflekteret af en række små spejlede sektioner på disken. Skrivbare diske har et reflekterende lag, som kan ændres af laseren i computeren. Diske er langtidsholdbare, men skrøbelige; ridser på plastlaget forhindrer laseren i at aflæse refleksioner fra aluminiumslaget korrekt.

Drev, diske og USB-nøgler bruges til langtidslagring af data. Inden for computeren er der mange områder til kortvarig elektronisk datalagring. Små mængder data gemmes midlertidigt i et tastatur, en printer og dele af bundkortet og processoren. Større mængder data gemmes midlertidigt i hukommelseschips og videokort. Midlertidige datalagringsområder er designet til at være mindre, men hurtigere end langtidslagring, og gemmer ikke dataene, når computeren er slukket.

Data lagres som masser af binære tal, af magnetisme, elektronik eller optik. Mens computeren kører, lagres data også mange midlertidige steder. Software er ansvarlig for at organisere, flytte og behandle alle disse tal. Computerens BIOS indeholder enkle instruktioner, gemt som data i elektronisk hukommelse, til at flytte data ind og ud af forskellige lagerplaceringer og rundt på computeren til behandling. Computerens styresystem indeholder for eksempel instruktioner til at organisere data i filer og mapper, håndtering af midlertidig datalagring og afsendelse af data til applikationsprogrammer og enheder som f.eks printere. Endelig behandler applikationsprogrammer dataene.