Kaip duomenys saugomi kompiuteryje?

Kompiuterinių duomenų saugojimas yra sudėtingas dalykas, tačiau jį galima suskirstyti į tris pagrindinius procesus. Pirma, duomenys konvertuojami į paprastus skaičius, kuriuos lengva išsaugoti kompiuteryje. Antra, skaičiai įrašomi kompiuterio viduje esančia technine įranga. Trečia, numeriai yra tvarkomi, perkeliami į laikiną saugyklą ir manipuliuojami programomis arba programine įranga.

Kiekvienas duomenų elementas kompiuteryje yra saugomas kaip skaičius. Pavyzdžiui, raidės paverčiamos skaičiais, o nuotraukos – į didelį skaičių rinkinį, nurodantį kiekvieno pikselio spalvą ir ryškumą. Tada skaičiai paverčiami dvejetainiais skaičiais. Įprasti skaičiai naudoja dešimt skaitmenų nuo 0 iki 9, kad būtų nurodytos visos galimos reikšmės. Dvejetainiai skaičiai naudoja du skaitmenis, 0 ir 1, kad pavaizduotų visas galimas reikšmes. Skaičiai nuo 0 iki 8 atrodo taip kaip dvejetainiai skaičiai: 0, 1, 10, 11, 100, 101, 110, 111, 1000. Dvejetainiai skaičiai yra labai ilgi, bet naudojant dvejetainius skaičius, bet kokia reikšmė gali būti saugoma kaip teisingų (1) arba klaidingų (0) elementų serija, pvz., Šiaurė / Pietūs, Įkrautas / Neįkrautas arba Šviesus / Tamsus.

Daugumoje kompiuterių pagrindinė duomenų saugykla yra standusis diskas. Tai besisukantis diskas ar diskai su magnetinėmis dangomis ir galvutėmis, galinčiais nuskaityti arba įrašyti magnetinę informaciją, panašiai kaip veikia kasetinės juostos. Tiesą sakant, ankstyvieji namų kompiuteriai duomenų saugojimui naudojo kasetes. Dvejetainiai skaičiai įrašomi kaip mažų sritys diske, kurios yra įmagnetintos arba į šiaurę, arba į pietus. Diskeliai, ZIP įrenginiai ir juostos naudoja magnetizmą dvejetainiams skaičiams įrašyti. Duomenys juostose ir diskuose gali būti sunaikinti, jei jie bus per arti magnetų.

Kai kuriuose naujuose nešiojamuosiuose kompiuteriuose pirminiams duomenims saugoti naudojami kietojo kūno diskai. Jie turi atminties lustus, panašius į atminties lustus USB raktuose, SD kortelėse, MP3 grotuvuose, mobiliuosiuose telefonuose ir pan. Dvejetainiai skaičiai įrašomi įkraunant arba neįkraunant lusto mažyčių kondensatorių serijos. Elektroninė duomenų saugykla yra tvirtesnė nei magnetinė duomenų saugykla, tačiau po kelerių metų kondensatoriai praranda galimybę kaupti elektros krūvius.

Kompaktiniuose ir DVD diskuose dvejetainiams skaičiams saugoti naudojama optika. Kai diskas sukasi, lazeris arba atsispindi, arba neatsispindi mažų veidrodinių disko sekcijų serijoje. Rašomieji diskai turi atspindintį sluoksnį, kurį galima pakeisti kompiuteryje esančiu lazeriu. Diskai yra ilgaamžiai, bet trapūs; plastiko sluoksnio įbrėžimai neleidžia lazeriui teisingai nuskaityti atspindžių iš aliuminio sluoksnio.

Diskai, diskai ir USB raktai naudojami ilgalaikiam duomenų saugojimui. Kompiuteryje yra daug sričių, skirtų trumpalaikiam elektroniniam duomenų saugojimui. Nedideli duomenų kiekiai laikinai saugomi klaviatūroje, spausdintuve ir pagrindinės plokštės bei procesoriaus skyriuose. Didesni duomenų kiekiai laikinai saugomi atminties lustuose ir vaizdo plokštėje. Laikinos duomenų saugojimo zonos yra suprojektuotos taip, kad būtų mažesnės, bet greitesnės nei ilgalaikis saugojimas, ir neišsaugo duomenų, kai kompiuteris yra išjungtas.

Duomenys saugomi kaip daug dvejetainių skaičių, naudojant magnetizmą, elektroniką ar optiką. Kol kompiuteris veikia, duomenys taip pat saugomi daugelyje laikinų vietų. Programinė įranga yra atsakinga už visų šių skaičių tvarkymą, perkėlimą ir apdorojimą. Kompiuterio BIOS yra paprastos instrukcijos, saugomos kaip duomenys elektroninėje atmintyje, kaip perkelti duomenis į skirtingas saugojimo vietas ir iš jų bei aplink kompiuterį, kad būtų galima juos apdoroti. Pavyzdžiui, kompiuterio operacinėje sistemoje yra instrukcijos, kaip tvarkyti duomenis į failus ir aplankus, tvarkyti laikiną duomenų saugyklą ir siųsti duomenis į taikomąsias programas ir įrenginius, pvz spausdintuvai. Galiausiai taikomosios programos apdoroja duomenis.