Περιγράψτε πώς αποθηκεύονται τα δεδομένα σε έναν υπολογιστή;

Τα δεδομένα σε έναν υπολογιστή αποθηκεύονται στο πιο θεμελιώδες επίπεδο ως bits , τα οποία είναι δυαδικά ψηφία που αντιπροσωπεύουν είτε ένα 0 είτε 1. Αυτά τα bits αντιπροσωπεύονται φυσικά από διαφορετικές ηλεκτρικές καταστάσεις (υψηλή τάση για 1, χαμηλή τάση για 0), μαγνητικές πολικότητες (βόρεια ή νότια) ή οπτικές καταστάσεις (φως ενεργοποιημένο ή απενεργοποιημένο) ανάλογα με το μέσο αποθήκευσης.

Αυτά τα bits ομαδοποιούνται στη συνέχεια για να αντιπροσωπεύουν μεγαλύτερες μονάδες δεδομένων:

* byte: Μια ομάδα 8 bits. Ένα byte είναι η θεμελιώδης μονάδα για την αντιμετώπιση και τον χειρισμό δεδομένων. Μπορεί να αντιπροσωπεύει 256 διαφορετικές τιμές (2 8 ).

* λέξη: Μια ομάδα bytes, το μέγεθος της οποίας εξαρτάται από την αρχιτεκτονική του υπολογιστή (π.χ. 16 bits, 32 bits, 64 bits). Μια λέξη είναι η μονάδα δεδομένων που μια CPU επεξεργάζεται ταυτόχρονα.

* Μεγαλύτερες μονάδες: Τα bytes και οι λέξεις οργανώνονται περαιτέρω σε kilobytes (KB), megabytes (MB), gigabytes (GB), terabytes (TB), petabytes (PB), exabytes (EB) και πέρα από.

Τοποθεσίες αποθήκευσης:

Τα δεδομένα αποθηκεύονται σε διάφορες τοποθεσίες μέσα σε ένα σύστημα υπολογιστή, το καθένα με διαφορετικά χαρακτηριστικά όσον αφορά την ταχύτητα, την χωρητικότητα και τη μεταβλητότητα (αν τα δεδομένα παραμένουν όταν η ισχύς είναι απενεργοποιημένη):

* Μητρώα: Εξαιρετικά γρήγορη αποθήκευση που βρίσκεται μέσα στην CPU. Διαθέτουν ενεργά επεξεργασμένα δεδομένα. Είναι πτητικές.

* cache: Μια μικρή, πολύ γρήγορη μνήμη που αποθηκεύει συχνά πρόσβαση σε δεδομένα για ταχύτερη ανάκτηση. Είναι σημαντικά ταχύτερη από τη μνήμη RAM, αλλά έχει πολύ λιγότερη χωρητικότητα. Είναι πτητικό.

* Μνήμη τυχαίας πρόσβασης (RAM): Η κύρια μνήμη εργασίας του υπολογιστή. Τα δεδομένα που είναι αποθηκευμένα στη μνήμη RAM είναι προσβάσιμα τυχαία (οποιαδήποτε τοποθεσία μπορεί να προσεγγιστεί απευθείας). Είναι πτητικό? Τα δεδομένα χάνονται όταν η ισχύς είναι απενεργοποιημένη.

* Δίσκο σκληρού δίσκου (HDD): Μια μη πτητική συσκευή αποθήκευσης που χρησιμοποιεί μαγνητικές πιατέλες για την αποθήκευση δεδομένων επίμονα. Είναι πιο αργό από τη μνήμη RAM, αλλά έχει πολύ μεγαλύτερη χωρητικότητα.

* Drive Solid State (SSD): Μια μη πτητική συσκευή αποθήκευσης που χρησιμοποιεί μνήμη flash για την αποθήκευση δεδομένων επίμονα. Είναι ταχύτερο και πιο ανθεκτικό από τα HDD, αλλά συνήθως πιο ακριβό ανά μονάδα αποθήκευσης.

* Οπτικά μέσα (CDS, DVDS, Blu-rays): Μη πτητική αποθήκευση που χρησιμοποιεί λέιζερ για να διαβάζει και να γράφει δεδομένα.

* Αποθήκευση σύννεφων: Τα δεδομένα που είναι αποθηκευμένα σε απομακρυσμένους διακομιστές προσβάσιμα μέσω του Διαδικτύου. Αυτό είναι ουσιαστικά ένα δίκτυο HDD, SSD και άλλες συσκευές αποθήκευσης.

Οργανισμός δεδομένων:

Τα κομμάτια και τα bytes δεν είναι μόνο τυχαία διάσπαρτα. Οργανωμένα με διάφορους τρόπους αντιπροσωπεύουν διαφορετικούς τύπους δεδομένων:

* Αριθμοί: Οι ακέραιοι αριθμοί κυμαινόμενου σημείου κ.λπ. αντιπροσωπεύονται χρησιμοποιώντας συστήματα δυαδικού αριθμού.

* Κείμενο: Οι χαρακτήρες αντιπροσωπεύονται χρησιμοποιώντας σχήματα κωδικοποίησης χαρακτήρων όπως ASCII ή Unicode, χαρτογράφηση κάθε χαρακτήρα σε έναν συγκεκριμένο αριθμητικό κώδικα.

* Εικόνες: Οι εικόνες αντιπροσωπεύονται από ένα πλέγμα εικονοστοιχείων, κάθε εικονοστοιχείο που έχει μια τιμή χρώματος που κωδικοποιείται ως σύνολο αριθμών.

* ήχος: Ο ήχος αντιπροσωπεύεται από μια σειρά αριθμών που αντιπροσωπεύουν το εύρος του ηχητικού κύματος με την πάροδο του χρόνου.

* Βίντεο: Το βίντεο συνδυάζει εικόνες και ήχο, που συνήθως κωδικοποιείται χρησιμοποιώντας τεχνικές συμπίεσης για να μειώσει το μέγεθος των δεδομένων.

Συνοπτικά, τα δεδομένα αποθηκεύονται ως ιεραρχία των κομματιών που ομαδοποιούνται σε bytes, λέξεις και μεγαλύτερες μονάδες, που οργανώνονται σε διάφορες θέσεις αποθήκευσης με διαφορετικές ταχύτητες και ικανότητες και αντιπροσωπεύονται χρησιμοποιώντας διαφορετικά σχήματα κωδικοποίησης ανάλογα με τον τύπο των δεδομένων.