Hur lagras data i en dator?

Datalagring är ett komplext ämne, men det kan delas upp i tre grundläggande processer. Först konverteras data till enkla siffror som är lätta för en dator att lagra. För det andra registreras siffrorna av hårdvara inuti datorn. För det tredje organiseras numren, flyttas till tillfällig lagring och manipuleras av program eller mjukvara.

Varje bit data i en dator lagras som ett nummer. Till exempel konverteras bokstäver till siffror och fotografier konverteras till en stor uppsättning siffror som anger färgen och ljusstyrkan för varje pixel. Siffrorna omvandlas sedan till binära tal. Konventionella tal använder tio siffror, från 0-9, för att representera alla möjliga värden. Binära tal använder två siffror, 0 och 1, för att representera alla möjliga värden. Siffrorna 0 till 8 ser ut så här som binära tal: 0, 1, 10, 11, 100, 101, 110, 111, 1000. Binära tal är mycket långa, men med binära tal kan vilket värde som helst lagras som en serie objekt som är sanna (1) eller falska (0), som Nord/Syd, Laddat/Oladdat eller Ljus/Mörkt.

Den huvudsakliga datalagringen i de flesta datorer är hårddisken. Det är en eller flera snurrande skivor med magnetiska beläggningar och huvuden som kan läsa eller skriva magnetisk information, liknande hur kassettband fungerar. I själva verket använde tidiga hemdatorer kassettband för datalagring. Binära tal registreras som en serie små områden på skivan som magnetiseras antingen norr eller söder. Disketter, ZIP-enheter och band använder alla magnetism för att spela in binära tal. Data på band och skivor kan förstöras om de kommer för nära magneter.

Vissa nya bärbara datorer använder solid state-enheter för primär datalagring. Dessa har minneschips, liknande minneschips i USB-nycklar, SD-kort, MP3-spelare, mobiltelefoner och så vidare. Binära tal registreras genom att ladda eller inte ladda en serie små kondensatorer i chipet. Elektronisk datalagring är mer robust än magnetisk datalagring, men efter flera år tappar kondensatorerna sin förmåga att lagra elektriska laddningar.

CD- och DVD-skivor använder optik för att lagra binära tal. När skivan snurrar reflekteras eller inte reflekteras en laser av en serie små speglade sektioner på skivan. Skrivbara skivor har ett reflekterande lager som kan ändras av lasern i datorn. Diskar är långvariga, men ömtåliga; repor på plastskiktet hindrar lasern från att korrekt läsa reflektioner från aluminiumskiktet.

Enheter, diskar och USB-nycklar används för långtidslagring av data. Inom datorn finns det många områden för kortsiktig elektronisk datalagring. Små mängder data lagras tillfälligt i ett tangentbord, skrivare och delar av moderkortet och processorn. Större datamängder lagras tillfälligt i minneschippen och grafikkortet. Områden för temporär datalagring är utformade för att vara mindre men snabbare än långtidslagring och lagrar inte data när datorn är avstängd.

Data lagras som mängder av binära tal, av magnetism, elektronik eller optik. Medan datorn är igång lagras data också på många tillfälliga platser. Programvaran ansvarar för att organisera, flytta och bearbeta alla dessa siffror. Datorns BIOS innehåller enkla instruktioner, lagrade som data i elektroniskt minne, för att flytta data in och ut från olika lagringsplatser och runt datorn för bearbetning. Datorns operativsystem innehåller till exempel instruktioner för att organisera data i filer och mappar, hantera tillfällig datalagring och skicka data till applikationsprogram och enheter som t.ex skrivare. Slutligen behandlar applikationsprogram data.