O armazenamento de dados em computador é um assunto complexo, mas pode ser dividido em três processos básicos. Primeiro, os dados são convertidos em números simples que são fáceis para um computador armazenar. Segundo, os números são registrados por hardware dentro do computador. Terceiro, os números são organizados, movidos para armazenamento temporário e manipulados por programas, ou software.
Cada pedaço de dados em um computador é armazenado como um número. Por exemplo, letras são convertidas em números, e fotografias são convertidas em um grande conjunto de números que indicam a cor e o brilho de cada pixel. Os números são então convertidos em números binários. Números convencionais usam dez dígitos, de 0 a 9, para representar todos os valores possíveis. Números binários usam dois dígitos, 0 e 1, para representar todos os valores possíveis. Os números de 0 a 8 parecem assim como números binários: 0, 1, 10, 11, 100, 101, 110, 111, 1000. Números binários são muito longos, mas com eles qualquer valor pode ser armazenado como uma série de itens que são verdadeiros (1) ou falsos (0), como Norte/Sul, Carregado/Descarregado, ou Claro/Escuro.
O principal armazenamento de dados na maioria dos computadores é o disco rígido (HDD). É um disco giratório ou discos com revestimentos magnéticos e cabeçotes que podem ler ou gravar informações magnéticas, semelhante ao funcionamento de fitas cassete. Na verdade, computadores domésticos antigos usavam fitas cassete para armazenamento. Números binários são registrados como uma série de minúsculas áreas no disco que são magnetizadas para norte ou sul. Disquetes, drives ZIP e fitas usam magnetismo para registrar números binários. Os dados em fitas e discos podem ser destruídos se chegarem muito perto de ímãs.
Alguns notebooks novos usam unidades de estado sólido (SSD) para armazenamento primário. Estas têm chips de memória, semelhantes aos de pen drives, cartões SD, players MP3, celulares, etc. Números binários são registrados carregando ou não carregando uma série de minúsculos capacitores no chip. Armazenamento eletrônico é mais robusto que magnético, mas após vários anos os capacitores perdem a capacidade de armazenar cargas elétricas.
CDs e DVDs usam óptica para armazenar números binários. Conforme o disco gira, um laser é refletido ou não por uma série de minúsculas seções espelhadas no disco. Discos graváveis têm uma camada reflexiva que pode ser alterada pelo laser do computador. Discos são duradouros, mas frágeis; arranhões na camada plástica impedem o laser de ler corretamente os reflexos da camada de alumínio.
Discos, drives e pen drives são usados para armazenamento de longo prazo. Dentro do computador há muitas áreas para armazenamento eletrônico de curto prazo. Pequenas quantidades de dados são armazenadas temporariamente no teclado, impressora e seções da placa-mãe e processador. Quantidades maiores são armazenadas temporariamente nos chips de memória e placa de vídeo. Áreas de armazenamento temporário são projetadas para serem menores, mas mais rápidas que o armazenamento de longo prazo, e não retêm dados quando o computador é desligado.
Dados são armazenados como muitos números binários, por magnetismo, eletrônica ou óptica. Enquanto o computador opera, dados também são armazenados em muitas localizações temporárias. O software é responsável por organizar, mover e processar todos esses números. A BIOS do computador contém instruções simples, armazenadas como dados em memória eletrônica, para mover dados dentro e fora de diferentes locais de armazenamento e pelo computador para processamento. O sistema operacional, por exemplo, contém instruções para organizar dados em arquivos e pastas, gerenciar armazenamento temporário e enviar dados a programas de aplicação e dispositivos como impressoras. Finalmente, programas de aplicação processam os dados.
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