Data inuti en dator tolkas genom en serie steg, alla baserade på det binära systemet (med endast 0s och 1s). Här är en uppdelning:
1. Hårdvaranivå: På den mest grundläggande nivån representeras data som elektriska signaler. En högspänning representerar en 1, och en lågspänning representerar en 0. Dessa signaler reser genom kretsar inom CPU, minne och andra komponenter.
2. binär representation: Dessa elektriska signaler grupperas i bitar (binära siffror), byte (8 bitar) och större enheter som kilobyte, megabyte, etc. Olika datatyper representeras med olika kombinationer av bitar:
* heltal: Representerat med hjälp av två komplement, teckens storlek eller andra metoder för att koda positiva och negativa hela siffror. Antalet använda bitar bestämmer intervallet med heltal som kan representeras (t.ex. ett 32-bitars heltal har ett större intervall än ett 16-bitars heltal).
* flytande punktnummer: Representerat med en standard som IEEE 754, som kodar verkliga siffror (siffror med fraktionella delar) med hjälp av ett tecken, mantissa och exponent.
* karaktärer: Representerat med hjälp av teckenkodningsscheman som ASCII (amerikansk standardkod för informationsutbyte) eller Unicode (en mer omfattande standard som stöder ett bredare utbud av tecken från olika språk). Varje tecken tilldelas en unik numerisk kod, som sedan lagras i binär.
* Boolean -värden: Representerat med en enda bit:0 för falskt och 1 för true.
* Instruktioner: Maskinkodinstruktioner, som berättar CPU vilka operationer som ska utföras, representeras också som binära sekvenser.
3. Instruktionsset Architecture (ISA): CPU:s ISA definierar hur den tolkar dessa binära instruktioner. Varje instruktion har en specifik binär kod som berättar CPU vilken operation som ska utföras (t.ex. lägga till, subtrahera, flytta data) och var man hittar data som ska användas på.
4. Operativsystem (OS): OS hanterar hårdvaruresurserna och ger ett abstraktionslager. Det hanterar uppgifter som att ladda program i minnet, hantera filer och interagera med input/output -enheter. OS tolkar instruktioner på högre nivå (systemsamtal) och översätter dem till maskinkodinstruktioner som CPU kan förstå.
5. Programmeringsspråk: Programmeringsspråk på hög nivå (som Python, Java, C ++) gör det möjligt för programmerare att skriva kod i en mer mänsklig läsbar form. En kompilator eller tolk översätter sedan denna kod till maskinkod eller en mellanliggande representation (som bytekod) som kan köras av datorn.
Sammanfattningsvis är datatolkning en flerskiktad process, som börjar med elektriska signaler som representerar 0s och 1s, som går vidare genom allt mer abstrakta lager av representation (binära data, instruktioner, programmeringsspråk), tills datorn kan utföra meningsfulla operationer baserade på inmatningsdata. Varje lager bygger på den föregående och översätter data till ett formulär som kan användas på nästa nivå.
