Come vengono archiviati i dati in un computer?

L'archiviazione dei dati del computer è un argomento complesso, ma può essere suddiviso in tre processi di base. In primo luogo, i dati vengono convertiti in numeri semplici che sono facili da memorizzare per un computer. In secondo luogo, i numeri vengono registrati dall'hardware all'interno del computer. Terzo, i numeri vengono organizzati, spostati in una memoria temporanea e manipolati da programmi o software.

Numeri binari

Ogni dato in un computer è memorizzato come un numero. Ad esempio, le lettere vengono convertite in numeri e le fotografie vengono convertite in un ampio insieme di numeri che indicano il colore e la luminosità di ciascun pixel. I numeri vengono quindi convertiti in numeri binari. I numeri convenzionali utilizzano dieci cifre, da 0 a 9, per rappresentare tutti i valori possibili. I numeri binari utilizzano due cifre, 0 e 1, per rappresentare tutti i valori possibili. I numeri da 0 a 8 si presentano così come numeri binari:0, 1, 10, 11, 100, 101, 110, 111, 1000. I numeri binari sono molto lunghi, ma con i numeri binari qualsiasi valore può essere memorizzato come una serie di elementi che sono veri (1) o falsi (0), come Nord/Sud, Addebito/Scaricato o Chiaro/Scuro.

Archiviazione dati primaria

L'archiviazione principale dei dati nella maggior parte dei computer è l'unità disco rigido. È uno o più dischi rotanti con rivestimenti e testine magnetici in grado di leggere o scrivere informazioni magnetiche, in modo simile a come funzionano le cassette. In effetti, i primi computer domestici utilizzavano cassette per l'archiviazione dei dati. I numeri binari sono registrati come una serie di minuscole aree del disco che sono magnetizzate a nord oa sud. Floppy disk, unità ZIP e nastri utilizzano tutti il ​​magnetismo per registrare i numeri binari. I dati su nastri e dischi possono essere distrutti se si avvicinano troppo ai magneti.

Altri archivi di dati

Alcuni nuovi computer portatili utilizzano unità a stato solido per l'archiviazione dei dati primari. Questi hanno chip di memoria, simili ai chip di memoria nelle chiavi USB, nelle schede SD, nei lettori MP3, nei telefoni cellulari e così via. I numeri binari vengono registrati caricando o meno una serie di minuscoli condensatori nel chip. L'archiviazione elettronica dei dati è più robusta dell'archiviazione magnetica dei dati, ma dopo diversi anni i condensatori perdono la capacità di immagazzinare cariche elettriche.

CD e DVD utilizzano l'ottica per memorizzare i numeri binari. Mentre il disco ruota, un laser viene riflesso o non riflesso da una serie di minuscole sezioni specchiate sul disco. I dischi scrivibili hanno uno strato riflettente che può essere modificato dal laser nel computer. I dischi sono durevoli, ma fragili; i graffi sullo strato di plastica impediscono al laser di leggere correttamente i riflessi dello strato di alluminio.

Archiviazione temporanea dei dati

Le unità, i dischi e le chiavi USB vengono utilizzati per l'archiviazione dei dati a lungo termine. All'interno del computer ci sono molte aree per l'archiviazione elettronica dei dati a breve termine. Piccole quantità di dati vengono temporaneamente archiviate in una tastiera, una stampante e sezioni della scheda madre e del processore. Quantità maggiori di dati vengono temporaneamente archiviate nei chip di memoria e nella scheda video. Le aree di archiviazione temporanea dei dati sono progettate per essere più piccole ma più veloci dell'archiviazione a lungo termine e non conservano i dati quando il computer è spento.

Organizzazione dell'archiviazione dei dati

I dati vengono memorizzati come molti numeri binari, dal magnetismo, dall'elettronica o dall'ottica. Mentre il computer è in funzione, i dati vengono anche archiviati in molte posizioni temporanee. Il software è responsabile dell'organizzazione, dello spostamento e dell'elaborazione di tutti quei numeri. Il BIOS del computer contiene semplici istruzioni, archiviate come dati nella memoria elettronica, per spostare i dati dentro e fuori da diverse posizioni di archiviazione e intorno al computer per l'elaborazione. Il sistema operativo del computer, ad esempio, contiene istruzioni per organizzare i dati in file e cartelle, gestire l'archiviazione temporanea dei dati e inviare dati a programmi applicativi e dispositivi come le stampanti. Infine, i programmi applicativi elaborano i dati.