Hur kommer en dator ihåg?

En dator har flera olika minnen där information sparas. Vissa minnen är snabbare men kan inte spara informationen länge och andra är långsammare på att få fram informationen men kan spara informationen så länge som hårddisken rent fysiskt håller. Dessa två typer av minnen kallas för arbetsminnen och lagringsminnen. Anledningen till att man inte bara har ett minne som är supersnabbt, stort och kan spara information länge är bl.a. för att detta blir väldigt dyrt för gemene man, svårt att bygga och inte nödvändigtvis bättre. Det är därför lättare att använda flera olika typer av minnen som alla jobbar lite olika, har olika uppgifter och därmed kan överbrygga varandras brister. Alla dessa minnen brukar delas upp i en hierarkisk pyramid som beskriver hur nära ett minne ligger datorns beräkningsenhet. 

minnespyramid.png

Det som i en dator faktiskt gör alla beräkningar och kör program är processorn (på engelska kallad för Central Processing Unit, CPU). Man skulle kunna likna processorn vid en bibliotekarie som har ett jättebibliotek med böcker. Sedan har vi de olika minnena, dvs ställen där dessa böcker i biblioteket kan förvaras. Det minne som ligger närmast processorn är cacheminnet alternativt flera cacheminnen. Dessa minnen är små och snabba och används för att lagra data som används ofta av processorn så att man inte måste vänta på att de stora långsamma minnena ska dra igång och leta efter denna data varje gång den behövs. Om vi använder vår bibliotikarie-jämförelse så är det som om bibliotekarien har lagt alla de mest lästa böckerna vid receptionen så att hen inte måste gå ut och leta bland bokhyllorna varje gång den boken behövs.

Härnäst i minneshierarkin kommer RAM minnet, primärminnet, som är det minne som hämtar och lagrar den data som ska användas medan datorn är igång dvs. ett arbetsminne. Detta minne är långsammare än cacheminnena men mycket större och används för allting som datorn skall göra medan den är igång. Denna session och dess information försvinner från RAM minnet när datorn stängs av. Det är som att alla böcker för ett visst projekt läggs på ett bord i biblioteket så att man har dem alla samlade och kan jobba med dem relativt effektivt.

sylvia-yang-409493.jpg

Det sista minnet, sekundärminnet, brukar vara någon form av hårddisk som långtidslagrar information som man vill ha kvar även när datorn inte är igång. Detta är anledningen till att osparade filer ibland försvinner när en dator oväntat stängs av, RAM-minnet kan inte komma ihåg något utan ström och hårddisken har inte fått tillgång till denna fil. Hårddisken är alltså som de stora bokhyllorna av böcker som man sparat för att de ska kunna hämtas ut till RAM minnet när man under en session vill använda sig utav dem. Om man inte lägger tillbaka böckerna i bokhyllorna så kommer de vid sessionens slut att försvinna. Det är i hårddisken som OS:et (operativsystemet) är lagrat och plockas fram till RAM-minnet varje gång datorn startas.

Men vad är då som sparas? Jo, filer, program och applikationer. Dessa är i grund och botten kod och på den lägsta nivån är denna kod ettor och nollor. Dessa ettor och nollor kan sparas på olika sätt, t.ex. så kan en transistor vara öppen eller stängd eller så kan ett magnetband ha struktur åt ett eller ett annat håll. Datorn läser och tolkar sedan detta som den där sparade kattbilden från internet! 

Kolla på den här filmen för en nytt fantastiskt futuristiskt sätt att lagra data i DNA!

Källa: HowStuffWorks