Kako se podaci pohranjuju u računalu?
Pohrana računalnih podataka složena je tema, ali se može raščlaniti na tri osnovna procesa. Prvo se podaci pretvaraju u jednostavne brojeve koje računalo lako pohranjuje. Drugo, brojeve bilježi hardver unutar računala. Treće, brojevi se organiziraju, premještaju u privremenu pohranu i njima manipuliraju programi ili softver.
Binarni brojevi
Svaki podatak u računalu pohranjuje se kao broj. Na primjer, slova se pretvaraju u brojeve, a fotografije se pretvaraju u veliki skup brojeva koji označavaju boju i svjetlinu svakog piksela. Brojevi se zatim pretvaraju u binarne brojeve. Konvencionalni brojevi koriste deset znamenki, od 0-9, za predstavljanje svih mogućih vrijednosti. Binarni brojevi koriste dvije znamenke, 0 i 1, za predstavljanje svih mogućih vrijednosti. Brojevi od 0 do 8 izgledaju ovako kao binarni brojevi:0, 1, 10, 11, 100, 101, 110, 111, 1000. Binarni brojevi su vrlo dugi, ali s binarnim brojevima bilo koja vrijednost može biti pohranjena kao niz stavki koji su istiniti (1) ili lažni (0), kao što su Sjever/Jug, Nabijeno/Nenabijeno ili Svijetlo/Tamno.
Primarna pohrana podataka
Glavna pohrana podataka u većini računala je tvrdi disk. To je rotirajući disk ili diskovi s magnetskim premazima i glavama koji mogu čitati ili pisati magnetske informacije, slično kao što rade kasete. Zapravo, rana kućna računala koristila su kasete za pohranu podataka. Binarni brojevi bilježe se kao niz sićušnih područja na disku koja su magnetizirana bilo sjeverno ili južno. Diskete, ZIP pogoni i trake koriste magnetizam za snimanje binarnih brojeva. Podaci na trakama i diskovima mogu se uništiti ako se preblizu magnetima.
Ostala pohrana podataka
Neka nova prijenosna računala koriste solid state diskove za primarnu pohranu podataka. Oni imaju memorijske čipove, slične memorijskim čipovima u USB ključevima, SD karticama, MP3 playerima, mobitelima i tako dalje. Binarni brojevi se bilježe punjenjem ili nepunjenjem niza sićušnih kondenzatora u čipu. Elektronička pohrana podataka robusnija je od magnetske pohrane podataka, ali nakon nekoliko godina kondenzatori gube sposobnost pohranjivanja električnih naboja.
CD-ovi i DVD-i koriste optiku za pohranjivanje binarnih brojeva. Dok se disk vrti, laser se odbija ili ne odbija od niza sićušnih zrcalnih dijelova na disku. Diskovi za pisanje imaju reflektirajući sloj koji se može promijeniti pomoću lasera u računalu. Diskovi su dugotrajni, ali krhki; ogrebotine na plastičnom sloju onemogućuju laseru da ispravno očita refleksije s aluminijskog sloja.
Privremena pohrana podataka
Pogoni, diskovi i USB ključevi koriste se za dugotrajnu pohranu podataka. Unutar računala postoji mnogo područja za kratkotrajnu pohranu elektroničkih podataka. Male količine podataka privremeno se pohranjuju na tipkovnici, pisaču i dijelovima matične ploče i procesora. Veće količine podataka privremeno se pohranjuju u memorijske čipove i video karticu. Područja za privremenu pohranu podataka dizajnirana su da budu manja, ali brža od dugotrajne pohrane i ne zadržavaju podatke kada je računalo isključeno.
Organiziranje pohrane podataka
Podaci se pohranjuju kao mnoštvo binarnih brojeva, pomoću magnetizma, elektronike ili optike. Dok računalo radi, podaci se također pohranjuju na mnogim privremenim lokacijama. Softver je odgovoran za organiziranje, premještanje i obradu svih tih brojeva. BIOS računala sadrži jednostavne upute, pohranjene kao podaci u elektroničkoj memoriji, za premještanje podataka ui iz različitih lokacija za pohranu i oko računala radi obrade. Operativni sustav računala, na primjer, sadrži upute za organiziranje podataka u datoteke i mape, upravljanje privremenom pohranom podataka i slanje podataka aplikacijskim programima i uređajima kao što su pisači. Na kraju, aplikacijski programi obrađuju podatke.