データはどのようにコンピュータに保存されますか?

コンピュータのデータ ストレージは複雑な問題ですが、3 つの基本的なプロセスに分けることができます。まず、データは、コンピューターが格納しやすい単純な数値に変換されます。第二に、数値はコンピュータ内部のハードウェアによって記録されます。第 3 に、数値は編成され、一時記憶域に移動され、プログラムまたはソフトウェアによって操作されます。

2 進数

コンピュータ内のすべてのデータは数値として保存されます。たとえば、文字は数字に変換され、写真は各ピクセルの色と明るさを示す多数の数字に変換されます。その後、数値は 2 進数に変換されます。従来の数値は、0 から 9 までの 10 桁の数字を使用して、すべての可能な値を表します。 2 進数は、0 と 1 の 2 桁の数字を使用して、すべての可能な値を表します。 0 から 8 までの数字は、2 進数として次のように表されます:0、1、10、11、100、101、110、111、1000。真 (1) または偽 (0) です。北/南、帯電/非帯電、明/暗などです。

プライマリ データ ストレージ

ほとんどのコンピュータの主なデータ ストレージは、ハード ディスク ドライブです。これは、カセット テープの仕組みと同様に、磁気情報を読み書きできる磁気コーティングとヘッドを備えた回転ディスクです。実際、初期の家庭用コンピューターは、データ ストレージにカセット テープを使用していました。 2 進数は、北または南に磁化されたディスク上の一連の小さな領域として記録されます。フロッピー ディスク、ZIP ドライブ、およびテープはすべて磁気を使用して 2 進数を記録します。磁気に近づきすぎると、テープやディスク上のデータが破壊される可能性があります。

その他のデータ ストレージ

一部の新しいラップトップ コンピューターは、プライマリ データ ストレージにソリッド ステート ドライブを使用しています。これらには、USB キー、SD カード、MP3 プレーヤー、携帯電話などのメモリ チップと同様のメモリ チップがあります。 2 進数は、チップ内の一連の小さなコンデンサを充電するか充電しないかによって記録されます。電子データ ストレージは磁気データ ストレージよりも頑丈ですが、数年後にはコンデンサが電荷を蓄える能力を失います。

CD と DVD は光学系を使用して 2 進数を格納します。ディスクが回転すると、ディスク上の一連の小さな鏡面部分によってレーザーが反射されるか、または反射されません。書き込み可能なディスクには、コンピューターのレーザーによって変更できる反射層があります。ディスクは長持ちしますが、壊れやすいです。プラスチック層に傷があると、レーザーがアルミニウム層からの反射を正しく読み取ることができなくなります。

一時データ ストレージ

ドライブ、ディスク、および USB キーは、長期データ ストレージに使用されます。コンピュータ内には、電子データを短期間保存するための多くの領域があります。少量のデータは、キーボード、プリンター、およびマザーボードとプロセッサーのセクションに一時的に保存されます。大量のデータがメモリ チップとビデオ カードに一時的に保存されます。一時的なデータ ストレージ領域は、長期ストレージよりも小さくても高速になるように設計されており、コンピューターの電源がオフになっている場合はデータを保持しません。

データ ストレージの整理

データは、磁気、電子機器、または光学機器によって、多数の 2 進数として保存されます。コンピュータが動作している間、データは多くの一時的な場所にも保存されます。ソフトウェアは、これらすべての数字を整理、移動、および処理する責任があります。コンピュータの BIOS には、電子メモリにデータとして格納された簡単な命令が含まれており、処理のためにコンピュータ内のさまざまな格納場所にデータを出し入れします。たとえば、コンピュータのオペレーティング システムには、データをファイルやフォルダに編成する命令、一時的なデータ ストレージを管理する命令、アプリケーション プログラムやプリンタなどのデバイスにデータを送信する命令が含まれています。最後に、アプリケーション プログラムがデータを処理します。