1. Nivel de hardware: En el nivel más fundamental, los datos se representan como señales eléctricas. Un alto voltaje representa un 1, y un bajo voltaje representa un 0. Estas señales viajan a través de circuitos dentro de la CPU, la memoria y otros componentes.
2. Representación binaria: Estas señales eléctricas se agrupan en bits (dígitos binarios), bytes (8 bits) y unidades más grandes como kilobytes, megabytes, etc. Se representan diferentes tipos de datos utilizando diferentes combinaciones de bits:
* enteros: Representado utilizando el complemento de dos, la magnitud del signo u otros métodos para codificar números enteros positivos y negativos. El número de bits utilizados determina el rango de enteros que se pueden representar (por ejemplo, un entero de 32 bits tiene un rango más grande que un entero de 16 bits).
* Números de punto flotante: Representado usando un estándar como IEEE 754, que codifica números reales (números con piezas fraccionarias) usando un signo, mantissa y exponente.
* caracteres: Representado utilizando esquemas de codificación de caracteres como ASCII (código estándar americano para el intercambio de información) o unicode (un estándar más integral que admite una gama más amplia de caracteres de diferentes idiomas). A cada personaje se le asigna un código numérico único, que luego se almacena en binario.
* Valores booleanos: Representado usando un solo bit:0 para falso y 1 para verdadero.
* Instrucciones: Las instrucciones del código de la máquina, que le dicen a la CPU qué operaciones realizar, también se representan como secuencias binarias.
3. Arquitectura del conjunto de instrucciones (ISA): La ISA de la CPU define cómo interpreta estas instrucciones binarias. Cada instrucción tiene un código binario específico que le dice a la CPU qué operación realizar (por ejemplo, agregar, restar, mover datos) y dónde encontrar los datos en los que operar.
4. Sistema operativo (OS): El sistema operativo administra los recursos de hardware y proporciona una capa de abstracción. Maneja tareas como cargar programas en la memoria, administrar archivos e interactuar con dispositivos de entrada/salida. El sistema operativo interpreta las instrucciones de nivel superior (llamadas del sistema) y las traduce en instrucciones del código de máquina que la CPU puede entender.
5. Lenguajes de programación: Los lenguajes de programación de alto nivel (como Python, Java, C ++) permiten a los programadores escribir código en una forma más legible por humanos. Un compilador o intérprete traduce este código en código de máquina o una representación intermedia (como Bytecode) que puede ser ejecutada por la computadora.
En resumen, la interpretación de datos es un proceso de múltiples capas, que comienza con señales eléctricas que representan 0s y 1, progresando a través de capas de representación cada vez más abstractas (datos binarios, instrucciones, lenguajes de programación), hasta que la computadora pueda realizar operaciones significativas basadas en los datos de entrada. Cada capa se basa en la anterior, traduciendo los datos en un formulario utilizable por el siguiente nivel.