कंप्यूटर की मूल बातें - त्वरित गाइड

आधुनिक दौर का बच्चा होने के नाते आपने कंप्यूटर के बारे में देखा, देखा या पढ़ा होगा। ऐसा इसलिए है क्योंकि वे हमारे रोजमर्रा के अस्तित्व का एक अभिन्न हिस्सा हैं। चाहे वह स्कूल हो, बैंक हों, दुकानें हों, रेलवे स्टेशन हों, अस्पताल हों या आपके घर, कंप्यूटर हर जगह मौजूद हैं, जिससे हमारा काम आसान और तेज़ हो गया है। जैसा कि वे हमारे जीवन के ऐसे अभिन्न अंग हैं, हमें पता होना चाहिए कि वे क्या हैं और कैसे कार्य करते हैं। आइए हम कंप्यूटर को औपचारिक रूप से परिभाषित करते हुए शुरू करें।

कंप्यूटर का शाब्दिक अर्थ एक उपकरण है जो गणना कर सकता है। हालांकि, आधुनिक कंप्यूटर गणना की तुलना में बहुत अधिक कर सकते हैं।Computer एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है जो उपयोगकर्ता के निर्देशों के अनुसार इनपुट प्राप्त करता है, संग्रहीत करता है या इनपुट को संसाधित करता है और वांछित प्रारूप में आउटपुट प्रदान करता है।

इनपुट-प्रोसेस-आउटपुट मॉडल

कंप्यूटर इनपुट कहा जाता है data और उपयोगकर्ता के निर्देशों के आधार पर इसे संसाधित करने के बाद प्राप्त आउटपुट को कहा जाता है information। कच्चे तथ्यों और आंकड़ों को जानकारी प्राप्त करने के लिए अंकगणितीय और तार्किक संचालन का उपयोग करके संसाधित किया जा सकता हैdata

डेटा पर लागू होने वाली प्रक्रियाएं दो प्रकार की होती हैं -

  • Arithmetic operations - उदाहरणों में जोड़, घटाव, अंतर, वर्गमूल आदि शामिल हैं।

  • Logical operations - उदाहरणों में तुलनात्मक संचालन जैसे कि अधिक से अधिक, से कम, के बराबर, विपरीत, आदि शामिल हैं।

वास्तविक कंप्यूटर के लिए संबंधित आंकड़ा कुछ इस प्रकार है -

कंप्यूटर के मूल भाग इस प्रकार हैं -

  • Input Unit - कीबोर्ड और माउस जैसे डिवाइस जो इनपुट डेटा और कंप्यूटर को निर्देश के लिए उपयोग किए जाते हैं उन्हें इनपुट यूनिट कहा जाता है।

  • Output Unit - प्रिंटर और विज़ुअल डिस्प्ले यूनिट जैसे डिवाइस जो वांछित प्रारूप में उपयोगकर्ता को जानकारी प्रदान करने के लिए उपयोग किए जाते हैं, आउटपुट यूनिट कहलाते हैं।

  • Control Unit- जैसा कि नाम से पता चलता है, यह इकाई कंप्यूटर के सभी कार्यों को नियंत्रित करती है। कंप्यूटर के सभी डिवाइस या पार्ट्स कंट्रोल यूनिट के माध्यम से इंटरैक्ट करते हैं।

  • Arithmetic Logic Unit - यह कंप्यूटर का मस्तिष्क है जहां सभी अंकगणितीय ऑपरेशन और तार्किक संचालन होते हैं।

  • Memory- प्रक्रियाओं में सभी इनपुट डेटा, निर्देश और डेटा अंतरिम मेमोरी में संग्रहीत होते हैं। मेमोरी दो प्रकार की होती है -primary memory तथा secondary memory। प्राथमिक मेमोरी सीपीयू के भीतर रहती है जबकि माध्यमिक मेमोरी इसके लिए बाहरी होती है।

नियंत्रण इकाई, अंकगणितीय तर्क इकाई और मेमोरी को एक साथ कहा जाता है central processing unit या CPU। कंप्यूटर डिवाइस जैसे कीबोर्ड, माउस, प्रिंटर, आदि जिन्हें हम देख सकते हैं और स्पर्श कर सकते हैंhardwareएक कंप्यूटर के घटक। इन हार्डवेयर भागों का उपयोग करके कंप्यूटर को बनाने वाले निर्देशों या कार्यक्रमों के सेट को कहा जाता हैsoftware। हम सॉफ्टवेयर को देख या छू नहीं सकते। कंप्यूटर के काम करने के लिए हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर दोनों आवश्यक हैं।

कंप्यूटर के लक्षण

यह समझने के लिए कि कंप्यूटर हमारे जीवन का इतना महत्वपूर्ण हिस्सा क्यों हैं, आइए हम इसकी कुछ विशेषताओं को देखें -

  • Speed - आमतौर पर, एक कंप्यूटर प्रति सेकंड 3-4 मिलियन निर्देश ले सकता है।

  • Accuracy- कंप्यूटर बहुत अधिक सटीकता की डिग्री का प्रदर्शन करते हैं। त्रुटियां जो आमतौर पर गलत डेटा, गलत निर्देशों या चिप्स में बग - सभी मानवीय त्रुटियों के कारण हो सकती हैं।

  • Reliability - कंप्यूटर थकावट या ऊब के कारण त्रुटियों को फेंकने के बिना एक ही प्रकार के काम को बार-बार कर सकते हैं, जो मनुष्यों के बीच बहुत आम हैं।

  • Versatility- कंप्यूटर डेटा प्रविष्टि और टिकट बुकिंग से लेकर जटिल गणितीय गणना और निरंतर खगोलीय टिप्पणियों तक काम की एक विस्तृत श्रृंखला को अंजाम दे सकते हैं। यदि आप सही निर्देशों के साथ आवश्यक डेटा इनपुट कर सकते हैं, तो कंप्यूटर प्रोसेसिंग करेगा।

  • Storage Capacity- कंप्यूटर फ़ाइलों के पारंपरिक भंडारण की लागत के एक अंश पर बहुत बड़ी मात्रा में डेटा संग्रहीत कर सकता है। इसके अलावा, डेटा सामान्य पहनने और कागज से जुड़े आंसू से सुरक्षित है।

कंप्यूटर के उपयोग के लाभ

अब जब हम कंप्यूटर की विशेषताओं को जानते हैं, तो हम उन लाभों को देख सकते हैं जो कंप्यूटर ऑफ़र करते हैं

  • कंप्यूटर समान सटीकता के साथ एक ही कार्य को दोहराव से कर सकते हैं।

  • कंप्यूटर थक या ऊब नहीं है।

  • कंप्यूटर अधिक बुद्धिमान कार्यों के लिए मानव संसाधन जारी करते हुए नियमित कार्य कर सकते हैं।

कंप्यूटर का उपयोग करने के नुकसान

इतने फायदे के बावजूद, कंप्यूटर के अपने कुछ नुकसान हैं -

  • कंप्यूटर में कोई बुद्धिमत्ता नहीं है; वे परिणाम पर विचार किए बिना नेत्रहीन निर्देशों का पालन करते हैं।

  • कंप्यूटरों को काम करने के लिए नियमित बिजली की आपूर्ति आवश्यक है, जो विशेष रूप से विकासशील देशों में हर जगह मुश्किल साबित हो सकती है।

बूटिंग

कंप्यूटर या कंप्यूटर-एम्बेडेड डिवाइस शुरू करना कहा जाता है booting। बूटिंग दो चरणों में होती है -

  • बिजली की आपूर्ति पर स्विच करना
  • ऑपरेटिंग सिस्टम को कंप्यूटर की मुख्य मेमोरी में लोड करना
  • उपयोगकर्ता द्वारा आवश्यक मामले में सभी अनुप्रयोगों को तत्परता की स्थिति में रखना

पहला प्रोग्राम या निर्देशों का सेट जो कंप्यूटर के स्विच ऑन होने पर चलता है BIOS या Basic Input Output System। BIOS एक हैfirmware, यानी सॉफ्टवेयर का एक टुकड़ा स्थायी रूप से हार्डवेयर में प्रोग्राम किया जाता है।

यदि कोई सिस्टम पहले से चल रहा है, लेकिन फिर से शुरू करने की आवश्यकता है, तो इसे कहा जाता है rebooting। रिबूटिंग की आवश्यकता हो सकती है यदि कोई सॉफ़्टवेयर या हार्डवेयर स्थापित किया गया है या सिस्टम असामान्य रूप से धीमा है।

दो प्रकार के बूटिंग हैं -

  • Cold Booting- जब सिस्टम को बिजली की आपूर्ति पर स्विच करके शुरू किया जाता है तो इसे कोल्ड बूटिंग कहा जाता है। कोल्ड बूटिंग में अगला कदम BIOS की लोडिंग है।

  • Warm Booting- जब सिस्टम पहले से चल रहा हो और उसे फिर से चालू या रिबूट करने की आवश्यकता हो, तो इसे वार्म बूटिंग कहा जाता है। वार्म बूटिंग कोल्ड बूटिंग की तुलना में तेज़ है क्योंकि BIOS पुनः लोड नहीं किया जाता है।

ऐतिहासिक रूप से कंप्यूटरों को प्रोसेसर प्रकारों के अनुसार वर्गीकृत किया गया था क्योंकि प्रोसेसर और प्रसंस्करण की गति में विकास विकासात्मक बेंचमार्क थे। शुरुआती कंप्यूटरों ने प्रसंस्करण के लिए वैक्यूम ट्यूबों का उपयोग किया, बड़े पैमाने पर थे और अक्सर टूट जाते थे। हालांकि, चूंकि वैक्यूम ट्यूब को ट्रांजिस्टर और फिर चिप्स द्वारा बदल दिया गया था, इसलिए उनके आकार में कमी आई और प्रसंस्करण गति कई गुना बढ़ गई।

सभी आधुनिक कंप्यूटर और कंप्यूटिंग डिवाइस माइक्रोप्रोसेसरों का उपयोग करते हैं जिनकी गति और भंडारण क्षमता दिन-प्रतिदिन आसमान छू रही है। कंप्यूटर के लिए विकासात्मक बेंचमार्क अब उनका आकार है। कंप्यूटरों को अब उनके उपयोग या आकार के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है -

  • Desktop
  • Laptop
  • Tablet
  • Server
  • Mainframe
  • Supercomputer

आइए हम इन सभी प्रकार के कंप्यूटरों पर विस्तार से देखें।

डेस्कटॉप

Desktop कंप्यूटर हैं personal computers (PCs)एक निश्चित स्थान पर एक व्यक्ति द्वारा उपयोग के लिए डिज़ाइन किया गया। आईबीएम डेस्कटॉप का उपयोग शुरू करने और लोकप्रिय बनाने वाला पहला कंप्यूटर था। एक डेस्कटॉप यूनिट में आमतौर पर सीपीयू (सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट), मॉनिटर, कीबोर्ड और माउस होता है। डेस्कटॉप का परिचय आम लोगों के बीच कंप्यूटर के लोकप्रिय उपयोग के रूप में यह कॉम्पैक्ट और सस्ती था।

डेस्कटॉप की लोकप्रियता की लहर पर सवारी करते हुए कई सॉफ्टवेयर और हार्डवेयर डिवाइस विशेष रूप से घर या कार्यालय उपयोगकर्ता के लिए विकसित किए गए थे। यहाँ सबसे महत्वपूर्ण डिजाइन पर विचार किया गया था।

लैपटॉप

इसकी विशाल लोकप्रियता के बावजूद, डेस्कटॉप ने 2000 के दशक में लैपटॉप नामक एक अधिक कॉम्पैक्ट और पोर्टेबल व्यक्तिगत कंप्यूटर को रास्ता दिया। लैपटॉप भी कहा जाता हैnotebook computers या केवल notebooks। लैपटॉप बैटरी का उपयोग करते हैं और वाई-फाई (वायरलेस फिडेलिटी) चिप्स का उपयोग करके नेटवर्क से कनेक्ट होते हैं। उनके पास ऊर्जा दक्षता के लिए चिप्स भी हैं ताकि वे जब भी संभव हो शक्ति का संरक्षण कर सकें और लंबा जीवन जी सकें।

आधुनिक लैपटॉप में सभी कार्यालय कार्यों, वेबसाइट डिजाइनिंग, सॉफ्टवेयर विकास और यहां तक ​​कि ऑडियो / वीडियो संपादन के लिए उपयोग की जाने वाली पर्याप्त प्रसंस्करण शक्ति और भंडारण क्षमता है।

गोली

लैपटॉप के बाद कंप्यूटर को उन मशीनों को विकसित करने के लिए छोटा कर दिया गया, जिनमें डेस्कटॉप की शक्ति होती है, लेकिन किसी की हथेली में होने के लिए काफी छोटी होती हैं। टैबलेट में आमतौर पर 5 से 10 इंच की संवेदनशील स्क्रीन होती है, जहां एक उंगली का उपयोग आइकन को छूने और अनुप्रयोगों को लागू करने के लिए किया जाता है।

कीबोर्ड को वस्तुतः जब भी आवश्यकता होती है और स्पर्श स्ट्रोक के साथ उपयोग किया जाता है। टेबलेट पर चलने वाले एप्लिकेशन को कहा जाता हैapps। वे Microsoft (विंडोज 8 और बाद के संस्करणों) या Google (Android) द्वारा ऑपरेटिंग सिस्टम का उपयोग करते हैं। Apple कंप्यूटर ने अपनी खुद की टैबलेट विकसित की हैiPad जो एक मालिकाना ओएस का उपयोग करता है जिसे कहा जाता है iOS

सर्वर

सर्वर उच्च प्रसंस्करण गति वाले कंप्यूटर हैं जो अन्य प्रणालियों को एक या एक से अधिक सेवाएं प्रदान करते हैं network। उनके पास स्क्रीन संलग्न हो भी सकते हैं और नहीं भी। संसाधनों को साझा करने के लिए कंप्यूटर या डिजिटल उपकरणों के समूह को एक साथ जोड़ा जाता हैnetwork

सर्वर में उच्च प्रसंस्करण शक्तियाँ होती हैं और एक साथ कई अनुरोधों को संभाल सकता है। नेटवर्क पर सबसे अधिक पाए जाने वाले सर्वरों में शामिल हैं -

  • फ़ाइल या भंडारण सर्वर
  • खेल सर्वर
  • अनुप्रयोग सर्वर
  • डेटाबेस सर्वर
  • डाक सर्वर
  • प्रिंट सर्वर

मेनफ्रेम

Mainframesबैंकों, एयरलाइनों और रेलवे जैसे संगठनों द्वारा लाखों और ऑनलाइन लेनदेन प्रति सेकंड के खरबों को संभालने के लिए उपयोग किया जाता है। मेनफ्रेम की महत्वपूर्ण विशेषताएं हैं -

  • आकार में बड़ा
  • सर्वरों की तुलना में सैकड़ों गुना तेज़, आमतौर पर प्रति सेकंड सौ मेगाबाइट
  • बहुत महंगा
  • निर्माताओं द्वारा प्रदान की जाने वाली मालिकाना ओएस का उपयोग करें
  • इन-बिल्ट हार्डवेयर, सॉफ्टवेयर और फर्मवेयर सुरक्षा विशेषताएं

सुपर कंप्यूटर

Supercomputersपृथ्वी पर सबसे तेज कंप्यूटर हैं। उनका उपयोग वैज्ञानिक और इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों के लिए जटिल, तेज और समय गहन गणना करने के लिए किया जाता है। सुपर कंप्यूटर की गति या प्रदर्शन को टेराफ्लॉप्स में मापा जाता है, अर्थात प्रति सेकंड 1012 फ्लोटिंग पॉइंट ऑपरेशन।

चीनी सुपर कंप्यूटर Sunway TaihuLight प्रति सेकंड 93 पेटाफ्लॉप्स की रेटिंग के साथ दुनिया का सबसे तेज़ सुपरकंप्यूटर है, यानी प्रति सेकंड 93 क्वाड्रिलियन फ्लोटिंग पॉइंट ऑपरेशन।

सुपर कंप्यूटर के अधिकांश सामान्य उपयोगों में शामिल हैं -

  • आणविक मानचित्रण और अनुसंधान
  • मौसम की भविष्यवाणी
  • पर्यावरण अनुसंधान
  • तेल और गैस की खोज

जैसा कि आप जानते हैं, हार्डवेयर उपकरणों को कार्य करने के लिए उपयोगकर्ता के निर्देशों की आवश्यकता होती है। एक परिणाम प्राप्त करने वाले निर्देशों का एक सेट प्रोग्राम या प्रक्रिया कहलाता है। एक कार्य करने के लिए एक साथ काम करने वाले कई कार्यक्रम ए बनाते हैंsoftware

उदाहरण के लिए, एक वर्ड-प्रोसेसिंग सॉफ्टवेयर उपयोगकर्ता को दस्तावेज़ बनाने, संपादित करने और सहेजने में सक्षम बनाता है। एक वेब ब्राउज़र उपयोगकर्ता को वेब पेज और मल्टीमीडिया फ़ाइलों को देखने और साझा करने में सक्षम बनाता है। सॉफ्टवेयर की दो श्रेणियां हैं -

  • सिस्टम सॉफ्टवेयर
  • अनुप्रयोग प्रक्रिया सामग्री
  • उपयोगिता सॉफ्टवेयर

आइए हम उनके बारे में विस्तार से चर्चा करें।

सिस्टम सॉफ्टवेयर

कंप्यूटर के हार्डवेयर भागों और अन्य अनुप्रयोग सॉफ़्टवेयर को चलाने के लिए आवश्यक सॉफ़्टवेयर को कहा जाता है system software। सिस्टम सॉफ्टवेयर के रूप में कार्य करता हैinterfaceहार्डवेयर और उपयोगकर्ता अनुप्रयोगों के बीच। एक इंटरफ़ेस की आवश्यकता है क्योंकि हार्डवेयर डिवाइस या मशीन और मनुष्य विभिन्न भाषाओं में बोलते हैं।

मशीनें केवल द्विआधारी भाषा अर्थात 0 (इलेक्ट्रिक सिग्नल की अनुपस्थिति) और 1 (इलेक्ट्रिक सिग्नल की उपस्थिति) को समझती हैं, जबकि मनुष्य अंग्रेजी, फ्रेंच, जर्मन, तमिल, हिंदी और कई अन्य भाषाओं में बोलते हैं। कंप्यूटर के साथ बातचीत करने के लिए अंग्रेजी पूर्व-प्रमुख भाषा है। सभी मानवीय निर्देशों को मशीन में समझने योग्य निर्देशों में बदलने के लिए सॉफ्टवेयर की आवश्यकता होती है। और यह वास्तव में सिस्टम सॉफ्टवेयर क्या करता है।

इसके कार्य के आधार पर, सिस्टम सॉफ्टवेयर चार प्रकार का है -

  • ऑपरेटिंग सिस्टम
  • भाषा प्रोसेसर
  • डिवाइस ड्राइवर

ऑपरेटिंग सिस्टम

सिस्टम सॉफ़्टवेयर जो सभी हार्डवेयर भागों के कामकाज के लिए ज़िम्मेदार है और कार्यों को सफलतापूर्वक करने के लिए उनकी अंतर-क्षमता कहा जाता है operating system (OS)। जब कंप्यूटर को चालू किया जाता है तो OS कंप्यूटर मेमोरी में लोड होने वाला पहला सॉफ्टवेयर होता है और इसे कहा जाता हैbooting। OS कंप्यूटर के मूल कार्यों का प्रबंधन करता है जैसे मेमोरी में डेटा स्टोर करना, स्टोरेज डिवाइसों से फाइलें पुनर्प्राप्त करना, प्राथमिकता के आधार पर शेड्यूलिंग कार्य करना आदि।

भाषा प्रोसेसर

जैसा कि पहले चर्चा की गई है, सिस्टम सॉफ़्टवेयर का एक महत्वपूर्ण कार्य सभी उपयोगकर्ता के निर्देशों को मशीन समझने योग्य भाषा में परिवर्तित करना है। जब हम मानव मशीन इंटरैक्शन की बात करते हैं, तो भाषाएं तीन प्रकार की होती हैं -

  • Machine-level language- यह भाषा और कुछ नहीं बल्कि 0s और 1s की एक स्ट्रिंग है जिसे मशीनें समझ सकती हैं। यह पूरी तरह से मशीन पर निर्भर है।

  • Assembly-level language - यह भाषा परिभाषित करके अमूर्तता की एक परत का परिचय देती है mnemonicsMnemonicsअंग्रेजी जैसे शब्द या प्रतीक हैं जिनका उपयोग 0s और 1s की लंबी स्ट्रिंग को दर्शाने के लिए किया जाता है। उदाहरण के लिए, शब्द "आरईएडी" को इस अर्थ में परिभाषित किया जा सकता है कि कंप्यूटर को मेमोरी से डेटा पुनर्प्राप्त करना है। पूराinstructionमेमोरी एड्रेस भी बताएगा। विधानसभा स्तर की भाषा हैmachine dependent

  • High level language- यह भाषा बयानों की तरह अंग्रेजी का उपयोग करती है और मशीनों से पूरी तरह स्वतंत्र है। उच्च स्तरीय भाषाओं का उपयोग करके लिखे गए प्रोग्राम बनाना, पढ़ना और समझना आसान है।

उच्च स्तरीय प्रोग्रामिंग भाषाओं जैसे जावा, सी ++ आदि में लिखे गए प्रोग्राम को कहा जाता है source code। मशीन पठनीय रूप में निर्देशों के सेट को कहा जाता हैobject code या machine codeSystem software जो स्रोत कोड को ऑब्जेक्ट कोड में परिवर्तित करता है उसे कहा जाता है language processor। भाषा व्याख्या करने वाले तीन प्रकार के होते हैं

  • Assembler - विधानसभा स्तर के कार्यक्रम को मशीन स्तर के कार्यक्रम में परिवर्तित करता है।

  • Interpreter - मशीन द्वारा प्रोग्राम लाइन में उच्च स्तरीय कार्यक्रमों को लाइन द्वारा परिवर्तित करता है।

  • Compiler - लाइन के बजाय मशीन स्तर के कार्यक्रमों में उच्च स्तरीय कार्यक्रमों को लाइन के बजाय परिवर्तित करता है।

डिवाइस ड्राइवर

कंप्यूटर पर एक विशिष्ट उपकरण के कामकाज को नियंत्रित और मॉनिटर करने वाले सिस्टम सॉफ्टवेयर को कहा जाता है device driver। प्रत्येक डिवाइस जैसे प्रिंटर, स्कैनर, माइक्रोफोन, स्पीकर, इत्यादि जो बाहरी रूप से सिस्टम से जुड़े होने की आवश्यकता होती है, उसमें एक विशिष्ट ड्राइवर जुड़ा होता है। जब आप एक नया उपकरण संलग्न करते हैं, तो आपको इसके चालक को स्थापित करने की आवश्यकता होती है ताकि ओएस जानता हो कि इसे कैसे प्रबंधित करने की आवश्यकता है।

अनुप्रयोग प्रक्रिया सामग्री

एक सॉफ्टवेयर जो एक ही कार्य करता है और कुछ नहीं कहा जाता है application software। एप्लिकेशन सॉफ़्टवेयर उनके फ़ंक्शन और किसी समस्या को हल करने के दृष्टिकोण में बहुत विशिष्ट हैं। तो एक स्प्रेडशीट सॉफ्टवेयर केवल संख्याओं के साथ संचालन कर सकता है और कुछ नहीं। एक अस्पताल प्रबंधन सॉफ्टवेयर अस्पताल की गतिविधियों का प्रबंधन करेगा और कुछ नहीं। यहाँ कुछ आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले एप्लिकेशन सॉफ़्टवेयर हैं -

  • शब्द संसाधन
  • Spreadsheet
  • Presentation
  • डेटाबेस प्रबंधन
  • मल्टीमीडिया उपकरण

उपयोगिता सॉफ्टवेयर

एप्लिकेशन सॉफ़्टवेयर जो अपने काम को करने में सिस्टम सॉफ़्टवेयर की सहायता करते हैं, कहा जाता है utility software। इस प्रकार उपयोगिता सॉफ्टवेयर वास्तव में सिस्टम सॉफ्टवेयर और एप्लिकेशन सॉफ्टवेयर के बीच का अंतर है। उपयोगिता सॉफ्टवेयर के उदाहरणों में शामिल हैं -

  • एंटीवायरस सॉफ्टवेयर
  • डिस्क प्रबंधन उपकरण
  • फ़ाइल प्रबंधन उपकरण
  • संपीड़न उपकरण
  • बैकअप उपकरण

जैसा कि आप जानते हैं, सिस्टम सॉफ़्टवेयर अंतर्निहित हार्डवेयर सिस्टम के लिए एक इंटरफ़ेस के रूप में कार्य करता है। यहां हम कुछ महत्वपूर्ण सिस्टम सॉफ्टवेयर के बारे में विस्तार से चर्चा करेंगे।

ऑपरेटिंग सिस्टम

Operating system (OS)कंप्यूटर की जीवन रेखा है। आप सभी बुनियादी उपकरणों जैसे सीपीयू, मॉनिटर, कीबोर्ड और माउस को कनेक्ट करते हैं; बिजली की आपूर्ति में प्लग करें और यह सोचकर स्विच करें कि आपके पास सब कुछ है। लेकिन कंप्यूटर तब तक शुरू नहीं होगा या तब तक जीवन में नहीं आएगा जब तक कि उसमें ऑपरेटिंग सिस्टम स्थापित न हो क्योंकि OS -

  • उपयोगकर्ता के निर्देशों का पालन करने के लिए सभी हार्डवेयर भागों को तत्परता की स्थिति में रखता है
  • विभिन्न उपकरणों के बीच समन्वय
  • प्राथमिकता के अनुसार कई कार्य निर्धारित करता है
  • प्रत्येक कार्य के लिए संसाधन आवंटित करता है
  • नेटवर्क तक पहुंचने के लिए कंप्यूटर को सक्षम करता है
  • एप्लिकेशन सॉफ़्टवेयर तक पहुंचने और उपयोग करने के लिए उपयोगकर्ताओं को सक्षम करता है

प्रारंभिक बूटिंग के अलावा, ये एक ऑपरेटिंग सिस्टम के कुछ कार्य हैं -

  • हार्डवेयर, सॉफ्टवेयर, साझा संसाधन आदि जैसे कंप्यूटर संसाधनों का प्रबंधन करना।
  • संसाधन आवंटित करना
  • सॉफ़्टवेयर उपयोग के दौरान त्रुटि रोकें
  • कंप्यूटर के अनुचित उपयोग को नियंत्रित करें

सबसे पुराने ऑपरेटिंग सिस्टम में से एक था MS-DOS,Microsoft द्वारा IBM PC के लिए विकसित किया गया। वह एक थाCommand Line Interface (CLI)ओएस जिसने पीसी बाजार में क्रांति ला दी। इसके इंटरफ़ेस के कारण DOS का उपयोग करना मुश्किल था। उपयोगकर्ताओं को अपने कार्यों को करने के लिए निर्देशों को याद रखने की आवश्यकता है। कंप्यूटर को अधिक सुलभ और उपयोगकर्ता के अनुकूल बनाने के लिए, Microsoft विकसित हुआGraphical User Interface (GUI) आधारित ओएस कहा जाता है Windows, जिसने लोगों के कंप्यूटर का इस्तेमाल करने के तरीके को बदल दिया।

कोडांतरक

असेंबलर एक सिस्टम सॉफ्टवेयर है जो असेंबली लेवल प्रोग्राम को मशीन लेवल कोड में कनवर्ट करता है।

ये हैं विधानसभा स्तर की प्रोग्रामिंग द्वारा प्रदान किए गए फायदे -

  • प्रोग्रामर की कार्यक्षमता बढ़ाता है क्योंकि याद रखना आसान है
  • उत्पादकता में वृद्धि होती है क्योंकि त्रुटियों की संख्या घट जाती है और इसलिए समय डिबगिंग होता है
  • प्रोग्रामर के पास हार्डवेयर संसाधनों तक पहुंच है और इसलिए विशिष्ट कंप्यूटर के लिए अनुकूलित प्रोग्राम लिखने में लचीलापन है

दुभाषिया

असेंबली लेवल लैंग्वेज का प्रमुख लाभ इसकी मेमोरी उपयोग और हार्डवेयर उपयोग को अनुकूलित करने की क्षमता थी। हालांकि, तकनीकी प्रगति के साथ कंप्यूटर में अधिक मेमोरी और बेहतर हार्डवेयर घटक थे। स्मृति और अन्य हार्डवेयर संसाधनों को अनुकूलित करने की तुलना में लेखन कार्यक्रमों में आसानी अधिक महत्वपूर्ण हो गई।

इसके अलावा, एक मुट्ठी भर प्रशिक्षित वैज्ञानिकों और कंप्यूटर प्रोग्रामर से प्रोग्रामिंग लेने की आवश्यकता महसूस की गई, ताकि कंप्यूटर का उपयोग अधिक क्षेत्रों में किया जा सके। इससे उच्च स्तरीय भाषाओं का विकास हुआ, जो अंग्रेजी भाषा के आदेशों के समान होने के कारण समझने में आसान थे।

हाई लेवल लैंग्वेज सोर्स कोड को मशीन लेवल लैंग्वेज ऑब्जेक्ट कोड लाइन में ट्रांसलेट करने के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला सिस्टम सॉफ्टवेयर a कहलाता है interpreter। एक दुभाषिया कोड की प्रत्येक पंक्ति लेता है और इसे मशीन कोड में परिवर्तित करता है और इसे ऑब्जेक्ट फ़ाइल में संग्रहीत करता है।

advantageदुभाषिया का उपयोग करना यह है कि उन्हें लिखना बहुत आसान है और उन्हें बड़े मेमोरी स्पेस की आवश्यकता नहीं है। हालांकि, दुभाषियों का उपयोग करने में एक बड़ा नुकसान है, अर्थात व्याख्या किए गए कार्यक्रमों को निष्पादित करने में लंबा समय लगता है। इसे दूर करने के लिएdisadvantage, विशेष रूप से बड़े कार्यक्रमों के लिए, compilers विकसित किये गये थे।

संकलक

सिस्टम सॉफ्टवेयर जो पूरे प्रोग्राम को स्टोर करता है, उसे स्कैन करता है, पूरे प्रोग्राम को ऑब्जेक्ट कोड में ट्रांसलेट करता है और फिर एक एग्जीक्यूटेबल कोड बनाता है जिसे कंपाइलर कहते हैं। इसके चेहरे पर कंपाइलर दुभाषियों के साथ प्रतिकूल तुलना करते हैं क्योंकि वे -

  • दुभाषियों की तुलना में अधिक जटिल हैं
  • अधिक स्मृति स्थान की आवश्यकता है
  • स्रोत कोड संकलन में अधिक समय लें

हालाँकि, संकलित प्रोग्राम कंप्यूटर पर बहुत तेज़ी से निष्पादित होते हैं। निम्न छवि चरण-दर-चरण प्रक्रिया को दिखाती है कि स्रोत कोड को निष्पादन योग्य कोड में कैसे बदला जाता है -

ये स्रोत कोड को निष्पादन योग्य कोड में संकलित करने के चरण हैं -

  • Pre-processing - इस चरण में पूर्व-प्रोसेसर निर्देश, आमतौर पर C और C ++ जैसी भाषाओं द्वारा उपयोग किए जाते हैं, अर्थात असेंबली स्तर की भाषा में परिवर्तित किए जाते हैं।

  • Lexical analysis - यहां सभी निर्देश परिवर्तित किए गए हैं lexical units जैसे स्थिरांक, चर, अंकगणितीय चिह्न इत्यादि।

  • Parsing - यहां सभी निर्देशों की जांच की जाती है कि क्या वे अनुरूप हैं grammar rulesभाषा का। यदि त्रुटियाँ हैं, तो संकलक आपको आगे बढ़ने से पहले उन्हें ठीक करने के लिए कहेंगे।

  • Compiling - इस स्तर पर स्रोत कोड में परिवर्तित किया जाता है object code

  • Linking- अगर बाहरी फ़ाइलों या पुस्तकालयों के लिए कोई लिंक हैं, तो उनके निष्पादन योग्य के पते कार्यक्रम में जोड़े जाएंगे। इसके अलावा, यदि कोड को वास्तविक निष्पादन के लिए पुनर्व्यवस्थित करने की आवश्यकता होती है, तो उन्हें पुनर्व्यवस्थित किया जाएगा। अंतिम आउटपुट हैexecutable code जिसे निष्पादित करने के लिए तैयार है।

जैसा कि आप जानते हैं, ऑपरेटिंग सिस्टम कंप्यूटर सिस्टम के कामकाज के लिए जिम्मेदार है। यह करने के लिए कि यह गतिविधियों की इन तीन व्यापक श्रेणियों को करता है -

  • Essential functions - संसाधनों का इष्टतम और प्रभावी उपयोग सुनिश्चित करता है

  • Monitoring functions - मॉनिटर और सिस्टम प्रदर्शन से संबंधित जानकारी एकत्र करता है

  • Service functions - उपयोगकर्ताओं को सेवाएं प्रदान करता है

आइए इन गतिविधियों से जुड़े कुछ सबसे महत्वपूर्ण कार्यों को देखें।

प्रोसेसर प्रबंधन

एक कंप्यूटर के सीपीयू को प्रबंधित करना सुनिश्चित करने के लिए इसका इष्टतम उपयोग कहा जाता है processor management। प्रोसेसर के प्रबंधन में मूल रूप से उन कार्यों को प्रोसेसर समय आवंटित करना शामिल होता है जिन्हें पूरा करने की आवश्यकता होती है। यह कहा जाता हैjob scheduling। नौकरियों को इस तरह से निर्धारित किया जाना चाहिए -

  • सीपीयू का अधिकतम उपयोग है
  • टर्नअराउंड समय, यानी प्रत्येक कार्य को पूरा करने के लिए आवश्यक समय, न्यूनतम है
  • प्रतीक्षा का समय न्यूनतम है
  • प्रत्येक नौकरी को सबसे तेज़ संभव प्रतिक्रिया समय मिलता है
  • अधिकतम थ्रूपुट हासिल किया जाता है, जहां थ्रूपुट प्रत्येक कार्य को पूरा करने के लिए औसत समय है

ऑपरेटिंग सिस्टम द्वारा किए जाने वाले जॉब शेड्यूलिंग के दो तरीके हैं -

  • प्रीमेप्टिव शेड्यूलिंग
  • गैर-निवारक समय-निर्धारण

निवारक निर्धारण

इस प्रकार के शेड्यूलिंग में, प्रोसेसर द्वारा किया जाने वाला अगला काम वर्तमान नौकरी के पूरा होने से पहले निर्धारित किया जा सकता है। यदि उच्च प्राथमिकता की नौकरी आती है, तो प्रोसेसर को वर्तमान नौकरी छोड़ने और अगली नौकरी लेने के लिए मजबूर किया जा सकता है। दो शेड्यूलिंग तकनीकें हैं जो पूर्व-खाली शेड्यूलिंग का उपयोग करती हैं -

  • Round robin scheduling - समय की एक छोटी इकाई कहा जाता है time sliceपरिभाषित किया गया है और प्रत्येक कार्यक्रम को एक बार में केवल एक बार टुकड़ा मिलता है। यदि यह उस समय के दौरान पूरा नहीं हुआ है, तो इसे नौकरी की कतार में अंत में शामिल होना चाहिए और तब तक इंतजार करना चाहिए जब तक कि सभी कार्यक्रमों को एक बार टुकड़ा न मिल जाए। यहां लाभ यह है कि सभी कार्यक्रमों को समान अवसर मिलता है। नकारात्मक पक्ष यह है कि यदि कोई कार्यक्रम समय समाप्त होने से पहले निष्पादन को पूरा करता है, तो सीपीयू बाकी अवधि के लिए निष्क्रिय है।

  • Response ratio scheduling - प्रतिक्रिया अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है

    $$\frac{Elapsed \: Time}{Execution \: time \: received}$$

    कम प्रतिक्रिया समय वाली नौकरी को उच्च प्राथमिकता मिलती है। तो एक बड़े कार्यक्रम के लिए इंतजार करना पड़ सकता है, भले ही यह छोटे कार्यक्रम से पहले अनुरोध किया गया हो। यह CPU के थ्रूपुट में सुधार करता है।

गैर-पूर्वनिर्धारित निर्धारण

इस प्रकार के शेड्यूलिंग में, जॉब शेड्यूलिंग के निर्णय वर्तमान नौकरी पूरी होने के बाद ही लिए जाते हैं। उच्च प्राथमिकता वाली नौकरियों को वरीयता देने के लिए एक नौकरी कभी बाधित नहीं होती है। शेड्यूलिंग तकनीक जो गैर-प्रीमेप्टिव शेड्यूलिंग का उपयोग करती हैं -

  • First come first serve scheduling - यह सबसे सरल तकनीक है जहां अनुरोध को फेंकने का पहला कार्यक्रम पहले पूरा होता है।

  • Shortest job next scheduling - यहां निष्पादन के लिए कम से कम समय की आवश्यकता वाले कार्य को निर्धारित किया गया है।

  • Deadline scheduling - अगली समय सीमा के साथ काम अगले निष्पादन के लिए निर्धारित है।

स्मृति प्रबंधन

कंप्यूटर मेमोरी को विनियमित करने और समग्र प्रणाली के प्रदर्शन को बढ़ाने के लिए अनुकूलन तकनीकों का उपयोग करने की प्रक्रिया को कहा जाता है memory management। आधुनिक कंप्यूटिंग वातावरण में मेमोरी स्पेस बहुत महत्वपूर्ण है, इसलिए मेमोरी प्रबंधन ऑपरेटिंग सिस्टम की एक महत्वपूर्ण भूमिका है।

जैसा कि आप जानते हैं, कंप्यूटर में दो प्रकार की मेमोरी होती है - primary तथा secondary। प्राथमिक मेमोरी हैfast but expensive और माध्यमिक मेमोरी है cheap but slower। ओएस को दोनों के बीच एक संतुलन बनाना पड़ता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि बहुत कम प्राथमिक मेमोरी के कारण सिस्टम का प्रदर्शन चोटिल न हो या सिस्टम की लागत बहुत अधिक प्राथमिक मेमोरी के कारण शूट न हो।

इनपुट और आउटपुट डेटा, प्रोग्राम के निष्पादन के लिए उपयोगकर्ता के निर्देश और डेटा अंतरिम को उच्च सिस्टम प्रदर्शन के लिए कुशलतापूर्वक संग्रहीत, एक्सेस और पुनर्प्राप्त करने की आवश्यकता होती है। एक बार एक कार्यक्रम अनुरोध स्वीकार कर लिया है, ओएस आवश्यकता के अनुसार प्राथमिक और माध्यमिक भंडारण क्षेत्रों को आवंटित करता है। एक बार निष्पादन पूरा हो जाने के बाद, इसे आवंटित मेमोरी स्पेस को मुक्त कर दिया जाता है। OS उन सभी संग्रहण स्थानों का ट्रैक रखने के लिए कई संग्रहण प्रबंधन तकनीकों का उपयोग करता है जो आवंटित या मुफ्त हैं।

संचित भंडारण आवंटन

यह सबसे सरल भंडारण स्थान आवंटन तकनीक है जहां सन्निहित स्मृति स्थानों को प्रत्येक प्रोग्राम को सौंपा जाता है। ओएस को आवंटन से पहले पूरी प्रक्रिया के लिए आवश्यक मेमोरी की मात्रा का अनुमान लगाना होगा।

गैर-सन्निहित भंडारण आवंटन

जैसा कि नाम से पता चलता है, कार्यक्रम और संबंधित डेटा को सन्निहित स्थानों में संग्रहीत नहीं किया जाना चाहिए। कार्यक्रम को छोटे घटकों में विभाजित किया गया है और प्रत्येक घटक को एक अलग स्थान पर संग्रहीत किया गया है। एक तालिका रिकॉर्ड रखती है जहां कार्यक्रम के प्रत्येक घटक को संग्रहीत किया जाता है। जब प्रोसेसर को किसी भी घटक का उपयोग करने की आवश्यकता होती है, तो ओएस इस आवंटन तालिका का उपयोग करके पहुंच प्रदान करता है।

वास्तविक जीवन परिदृश्य में प्राथमिक मेमोरी स्पेस पूरे प्रोग्राम को स्टोर करने के लिए पर्याप्त नहीं हो सकता है। उस स्थिति में, OS की मदद लेता हैVirtual Storageतकनीक, जहां प्रोग्राम को द्वितीयक मेमोरी में भौतिक रूप से संग्रहीत किया जाता है, लेकिन प्राथमिक मेमोरी में संग्रहीत किया जाता है। यह प्रोग्राम अवयवों तक पहुँचने में एक मिनीस्कूल समय अंतराल का परिचय देता है। वर्चुअल स्टोरेज के लिए दो दृष्टिकोण हैं -

  • Program paging - एक प्रोग्राम को निश्चित आकार में तोड़ दिया जाता है pageऔर माध्यमिक मेमोरी में संग्रहीत। पृष्ठ दिए गए हैंlogical address or virtual address0 से n तक। एpage table भौतिक पतों के लिए तार्किक पतों को मैप करता है, जिसका उपयोग आवश्यक होने पर पृष्ठों को पुनः प्राप्त करने के लिए किया जाता है।

  • Program segmentation - किसी प्रोग्राम को लॉजिकल यूनिट्स में तोड़ दिया जाता है segments, निर्दिष्ट तार्किक पता 0 से n तक और द्वितीयक मेमोरी में संग्रहीत है। एsegment table इसका उपयोग द्वितीयक मेमोरी से प्राथमिक मेमोरी में सेगमेंट लोड करने के लिए किया जाता है।

ऑपरेटिंग सिस्टम आमतौर पर मेमोरी उपयोग को अनुकूलित करने के लिए पेज और प्रोग्राम सेगमेंटेशन के संयोजन का उपयोग करते हैं। एक बड़े प्रोग्राम सेगमेंट को पृष्ठों में या एक से अधिक छोटे खंडों को एक पेज के रूप में संग्रहीत किया जा सकता है।

फाइल प्रबंधन

डेटा और सूचना फ़ाइलों के रूप में कंप्यूटर पर संग्रहीत की जाती है। उपयोगकर्ताओं को अपने डेटा को सुरक्षित और सही ढंग से रखने के लिए सक्षम करने के लिए फ़ाइल सिस्टम को प्रबंधित करना ऑपरेटिंग सिस्टम का एक महत्वपूर्ण कार्य है। OS द्वारा फाइल सिस्टम को प्रबंधित करना कहा जाता हैfile management। फाइल प्रबंधन को इन फाइल संबंधी गतिविधियों के लिए उपकरण प्रदान करना आवश्यक है -

  • डेटा संग्रहीत करने के लिए नई फ़ाइलें बनाना
  • Updating
  • Sharing
  • पासवर्ड और एन्क्रिप्शन के माध्यम से डेटा को सुरक्षित करना
  • सिस्टम की विफलता के मामले में रिकवरी

डिवाइस प्रबंधन

ऑपरेटिंग सिस्टम द्वारा किसी उपकरण के कार्यान्वयन, संचालन और रखरखाव की प्रक्रिया को कहा जाता है device management। ऑपरेटिंग सिस्टम नामक एक यूटिलिटी सॉफ्टवेयर का उपयोग करता हैdevice driver डिवाइस के लिए इंटरफ़ेस के रूप में।

जब कई प्रक्रियाएं उपकरणों तक पहुंचती हैं या उपकरणों तक पहुंच का अनुरोध करती हैं, तो ओएस उन उपकरणों का प्रबंधन करता है जो सभी प्रक्रियाओं के बीच उपकरणों को कुशलता से साझा करते हैं। प्रक्रियाओं के माध्यम से उपकरणों का उपयोगsystem call interfaceएक प्रोग्रामिंग इंटरफ़ेस ओएस द्वारा प्रदान किया गया।

चूंकि कंप्यूटर और कंप्यूटिंग प्रौद्योगिकियां वर्षों से विकसित हुई हैं, इसलिए कई क्षेत्रों में उनका उपयोग होता है। बढ़ती आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए अधिक से अधिक अनुकूलित सॉफ्टवेयर ने बाजार में बाढ़ ला दी है। जैसा कि प्रत्येक सॉफ़्टवेयर को कार्य करने के लिए ऑपरेटिंग सिस्टम की आवश्यकता होती है, ऑपरेटिंग सिस्टम भी अपनी तकनीकों और क्षमताओं पर बढ़ती मांग को पूरा करने के लिए वर्षों से विकसित हुए हैं। यहां हम उनके काम करने की तकनीकों के आधार पर कुछ सामान्य प्रकार के ओएस पर चर्चा करते हैं और कुछ लोकप्रिय ओएस का भी उपयोग करते हैं।

जीयूआई ओएस

जीयूआई ग्राफिकल यूजर इंटरफेस के लिए संक्षिप्त नाम है। एक ऑपरेटिंग सिस्टम जो ग्राफिक्स और आइकन युक्त एक इंटरफ़ेस प्रस्तुत करता है, एक कहा जाता हैGUI OS। GUI OS को नेविगेट करना और उपयोग करना बहुत आसान है क्योंकि उपयोगकर्ताओं को प्रत्येक कार्य को पूरा करने के लिए दिए जाने वाले कमांड को याद रखने की आवश्यकता नहीं है। GUI OS के उदाहरणों में Windows, macOS, Ubuntu, आदि शामिल हैं।

टाइम शेयरिंग ओएस

ऑपरेटिंग सिस्टम जो कुशल प्रोसेसर उपयोग के लिए कार्यों को शेड्यूल करते हैं time sharing OS। समय साझा करना, याmultitasking, ऑपरेटिंग सिस्टम द्वारा उपयोग किया जाता है, जब विभिन्न टर्मिनलों पर स्थित कई उपयोगकर्ताओं को अपने कार्यों को पूरा करने के लिए प्रोसेसर समय की आवश्यकता होती है। राउंड रॉबिन शेड्यूलिंग और कम से कम अगली शेड्यूलिंग जैसी कई शेड्यूलिंग तकनीकों का उपयोग ओएस साझा करते समय किया जाता है।

रियल टाइम ओएस

एक ऑपरेटिंग सिस्टम जो लाइव घटनाओं या डेटा को संसाधित करने और समय की निर्धारित अवधि के भीतर परिणाम देने की गारंटी देता है, उसे कहा जाता है real time OS। यह सिंगल टास्किंग या मल्टीटास्किंग हो सकता है।

वितरित ओएस

एक ऑपरेटिंग सिस्टम जो कई कंप्यूटरों का प्रबंधन करता है, लेकिन उपयोगकर्ता को एकल कंप्यूटर का एक इंटरफ़ेस प्रस्तुत करता है distributed OS। इस प्रकार के ओएस की आवश्यकता होती है जब कम्प्यूटेशनल आवश्यकताओं को एक कंप्यूटर द्वारा पूरा नहीं किया जा सकता है और अधिक सिस्टम का उपयोग करना पड़ता है। उपयोगकर्ता बातचीत एक ही प्रणाली तक सीमित है; यह ओएस है जो कई प्रणालियों को काम वितरित करता है और फिर समेकित आउटपुट प्रस्तुत करता है जैसे कि एक कंप्यूटर ने समस्या पर काम किया है।

लोकप्रिय ऑपरेटिंग सिस्टम

प्रारंभ में कंप्यूटरों में कोई ऑपरेटिंग सिस्टम नहीं था। हर प्रोग्राम को प्रोसेसर, मेमोरी और डिवाइस मैनेजमेंट को सही ढंग से चलाने के लिए फुल हार्डवेयर स्पेसिफिकेशन्स की जरूरत होती है, जो प्रोग्राम्स को खुद करना होता है। हालांकि, जैसा कि परिष्कृत हार्डवेयर और अधिक जटिल अनुप्रयोग प्रोग्राम विकसित हुए, ऑपरेटिंग सिस्टम आवश्यक हो गए। जैसे-जैसे व्यक्तिगत कंप्यूटर व्यक्तियों और छोटे व्यवसायों के बीच लोकप्रिय हो गए, मानक ऑपरेटिंग सिस्टम की मांग बढ़ी। आइए हम वर्तमान में प्रचलित कुछ ऑपरेटिंग सिस्टमों को देखें -

  • Windows - विंडोज 1985 में माइक्रोसॉफ्ट द्वारा विकसित एक GUI ऑपरेटिंग सिस्टम है। विंडोज का नवीनतम संस्करण विंडोज 10. है। विंडोज का उपयोग लगभग 88% पीसी और लैपटॉप विश्व स्तर पर किया जाता है।

  • Linux- लिनक्स एक ओपन सोर्स ऑपरेटिंग सिस्टम है जिसका इस्तेमाल ज्यादातर मेनफ्रेम सुपर कंप्यूटर करते हैं। ओपन सोर्स होने का मतलब है कि इसका कोड मुफ्त में उपलब्ध है और कोई भी इसके आधार पर एक नया ओएस विकसित कर सकता है।

  • BOSS- भारत ऑपरेटिंग सिस्टम सॉल्यूशंस डेबियन, एक ओएस पर आधारित लिनक्स का एक भारतीय वितरण है। यह स्थानीय भारतीय भाषाओं के उपयोग को सक्षम करने के लिए स्थानीयकृत है। मालिक शामिल हैं -

    • लिनक्स कर्नेल
    • कार्यालय आवेदन सूट BharteeyaOO
    • वेब ब्राउज़र
    • ईमेल सेवा Thunderbird
    • चैट आवेदन Pidgim
    • फ़ाइल साझाकरण अनुप्रयोग
    • मल्टीमीडिया अनुप्रयोग

मोबाइल ओएस

स्मार्टफोन, टैबलेट और अन्य मोबाइल उपकरणों के लिए एक ऑपरेटिंग सिस्टम कहा जाता है mobile OS। मोबाइल उपकरणों के लिए सबसे लोकप्रिय ओएस में से कुछ शामिल हैं −

  • Android- Google का यह लिनक्स-आधारित OS वर्तमान में सबसे लोकप्रिय मोबाइल OS है। लगभग 85% मोबाइल डिवाइस इसका उपयोग करते हैं।

  • Windows Phone 7 - यह माइक्रोसॉफ्ट द्वारा विकसित नवीनतम मोबाइल ओएस है।

  • Apple iOS - यह मोबाइल ओएस Apple द्वारा विकसित एक OS है जो विशेष रूप से अपने स्वयं के मोबाइल उपकरणों जैसे iPhone, iPad आदि के लिए है।

  • Blackberry OS - यह स्मार्टफोन और प्लेबुक जैसे सभी ब्लैकबेरी मोबाइल उपकरणों द्वारा उपयोग किया जाने वाला ओएस है।

कुछ विशेष कार्यों को करने में OS की सहायता करने वाले एप्लिकेशन सॉफ़्टवेयर को उपयोगिता सॉफ़्टवेयर कहा जाता है। आइए हम कुछ सबसे लोकप्रिय उपयोगिता सॉफ़्टवेयर देखें।

एंटीवायरस

एक वायरस को एक दुर्भावनापूर्ण प्रोग्राम के रूप में परिभाषित किया जा सकता है जो खुद को एक होस्ट प्रोग्राम से जोड़ता है और सिस्टम को धीमा, भ्रष्ट या नष्ट करने की खुद की कई प्रतियां बनाता है। एक सॉफ्टवेयर जो उपयोगकर्ताओं को वायरस मुक्त वातावरण प्रदान करने में ओएस को सहायता करता है, उसे कहा जाता हैantivirus। एक एंटी-वायरस किसी भी वायरस के लिए सिस्टम को स्कैन करता है और यदि पता चलता है, तो इसे हटाकर या अलग करके इससे छुटकारा पाता है। यह कई तरह के वायरस का पता लगा सकता हैboot virus, Trojan, worm, spyware, आदि।

जब USB ड्राइव जैसा कोई भी बाहरी स्टोरेज डिवाइस सिस्टम से जुड़ा होता है, तो एंटी-वायरस सॉफ्टवेयर इसे स्कैन करता है और वायरस का पता चलने पर अलर्ट देता है। जब भी आपको आवश्यकता महसूस हो आप अपने सिस्टम को समय-समय पर स्कैन या स्कैन के लिए सेट कर सकते हैं। आपके सिस्टम वायरस से मुक्त रखने के लिए दोनों तकनीकों का संयोजन उचित है।

फ़ाइल प्रबंधन उपकरण

जैसा कि आप जानते हैं, फ़ाइल प्रबंधन ऑपरेटिंग सिस्टम का एक महत्वपूर्ण कार्य है क्योंकि सभी डेटा और निर्देश फ़ाइलों के रूप में कंप्यूटर में संग्रहीत होते हैं। यूटिलिटी सॉफ्टवेयर, जो फाइल, खोज, अद्यतन, पूर्वावलोकन आदि जैसे नियमित फ़ाइल प्रबंधन कार्य प्रदान करते हैं, फाइल प्रबंधन उपकरण कहलाते हैं।Windows Explorer विंडोज ओएस में, Google desktop, Directory Opus, Double Commander, आदि ऐसे औजारों के उदाहरण हैं।

संपीड़न उपकरण

कंप्यूटर सिस्टम में स्टोरेज स्पेस हमेशा प्रीमियम रहता है। इसलिए ऑपरेटिंग सिस्टम हमेशा फाइलों द्वारा लिए गए संग्रहण स्थान की मात्रा को कम करने के तरीकों को देख रहा है।Compression tools ऐसी उपयोगिताएँ हैं जो फाइलों को छोटा करने में ऑपरेटिंग सिस्टम की सहायता करती हैं ताकि वे कम जगह ले सकें। संपीड़न फ़ाइलों के बाद एक अलग प्रारूप में संग्रहीत किया जाता है और सीधे पढ़ा या संपादित नहीं किया जा सकता है। इसे आगे उपयोग के लिए एक्सेस करने से पहले इसे असम्पीडित करने की आवश्यकता है। कुछ लोकप्रिय संपीड़न उपकरण हैंWinRAR, PeaZip, The Unarchiver, आदि।

डिस्क की सफाई

डिस्क क्लीनअप उपकरण डिस्क स्थान खाली करने में उपयोगकर्ताओं की सहायता करते हैं। सॉफ़्टवेयर उन फ़ाइलों को खोजने के लिए हार्ड डिस्क को स्कैन करता है जो अब उपयोग नहीं की जाती हैं और उन्हें हटाकर स्थान को मुक्त करती हैं।

डिस्क पुनः प्रारंभिक स्थिति में

डिस्क डीफ़्रेग्मेंटर एक है disk management utility जो पुन: व्यवस्थित करके फ़ाइल अभिगम गति को बढ़ाता है fragmented files पर contiguous locations। बड़ी फ़ाइलों को टुकड़ों में तोड़ दिया जाता है और इसमें स्टोर किया जा सकता हैnon-contiguousयदि स्थान सन्निहित उपलब्ध नहीं हैं। जब उपयोगकर्ता द्वारा ऐसी फाइलें एक्सेस की जाती हैं, तो विखंडन के कारण पहुंच की गति धीमी होती है। डिस्क डीफ़्रेग्मेंटर उपयोगिता हार्ड डिस्क को स्कैन करती है और फ़ाइल टुकड़ों को इकट्ठा करने की कोशिश करती है ताकि वे सन्निहित स्थानों में संग्रहीत हो सकें।

बैकअप

बैकअप उपयोगिता फ़ाइलों, फ़ोल्डरों, डेटाबेस या पूर्ण डिस्क का बैकअप लेने में सक्षम बनाती है। बैकअप लिया जाता है ताकि डेटा हानि की स्थिति में डेटा को पुनर्स्थापित किया जा सके। बैकअप सभी ऑपरेटिंग सिस्टम द्वारा प्रदान की जाने वाली सेवा है। स्टैंड-अलोन सिस्टम में बैकअप एक ही या अलग ड्राइव में लिया जा सकता है। नेटवर्क सिस्टम के मामले में बैकअप सर्वर पर बैकअप किया जा सकता है।

एक सॉफ्टवेयर जिसका source code किसी भी प्रयोजन के लिए किसी को भी अध्ययन करने, बदलने और आगे वितरित करने के लिए लाइसेंस के साथ स्वतंत्र रूप से वितरित किया जाता है open source software। ओपन सोर्स सॉफ्टवेयर आम तौर पर एक टीम प्रयास है जहां समर्पित प्रोग्रामर स्रोत कोड में सुधार करते हैं और समुदाय के भीतर परिवर्तन साझा करते हैं। ओपन सोर्स सॉफ्टवेयर अपने संपन्न समुदायों के कारण उपयोगकर्ताओं को ये लाभ प्रदान करता है -

  • Security
  • Affordability
  • Transparent
  • कई प्लेटफार्मों पर अंतर
  • अनुकूलन के कारण लचीले
  • स्थानीयकरण संभव है

फ्रीवेयर

एक सॉफ्टवेयर जो उपयोग और वितरण के लिए मुफ्त उपलब्ध है, लेकिन इसे संशोधित नहीं किया जा सकता है क्योंकि इसका स्रोत कोड उपलब्ध नहीं है, इसे कहा जाता है freeware। फ्रीवेयर के उदाहरण हैं Google Chrome, Adobe Acrobat PDF Reader, Skype आदि।

शेयरवेयर

एक सॉफ्टवेयर जो शुरू में मुफ्त है और दूसरों को भी वितरित किया जा सकता है, लेकिन समय की निर्धारित अवधि के बाद भुगतान करने की आवश्यकता होती है shareware। इसका स्रोत कोड भी उपलब्ध नहीं है और इसलिए इसे संशोधित नहीं किया जा सकता है।

मालिकाना सॉफ्टवेयर

सॉफ्टवेयर जिसे केवल उसके डेवलपर से लाइसेंस प्राप्त करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, उसके लिए भुगतान करने के बाद उसे कॉल किया जाता है proprietary software। एक व्यक्ति या एक कंपनी इस तरह के मालिकाना सॉफ्टवेयर के मालिक हो सकते हैं। इसके स्रोत कोड को अक्सर गुप्त रूप से संरक्षित किया जाता है और इसके प्रमुख प्रतिबंध हो सकते हैं जैसे -

  • कोई और वितरण नहीं
  • उपयोगकर्ताओं की संख्या जो इसका उपयोग कर सकते हैं
  • कंप्यूटर का प्रकार यह स्थापित किया जा सकता है, उदाहरण मल्टीटास्किंग या एकल उपयोगकर्ता, आदि।

उदाहरण के लिए, Microsoft Windows एक मालिकाना संचालन सॉफ्टवेयर है जो विभिन्न प्रकार के ग्राहकों जैसे एकल-उपयोगकर्ता, बहु-उपयोगकर्ता, पेशेवर, आदि के लिए कई संस्करणों में आता है।

एप्लिकेशन सॉफ़्टवेयर जो नियमित कार्यालय नौकरियों में उपयोगकर्ताओं की सहायता करते हैं जैसे कि दस्तावेज़ बनाना, अपडेट करना और बनाए रखना, बड़ी मात्रा में डेटा को संभालना, प्रस्तुतियाँ बनाना, समय-निर्धारण करना आदि, कार्यालय उपकरण कहलाते हैं। कार्यालय उपकरण का उपयोग करने से समय और मेहनत बचती है और बहुत से दोहराए जाने वाले कार्यों को आसानी से किया जा सकता है। ऐसा करने वाले कुछ सॉफ्टवेयर हैं -

  • वर्ड प्रोसेसर
  • Spreadsheets
  • डेटाबेस सिस्टम
  • प्रस्तुतिकरण सॉफ़्टवेयर
  • ई-मेल उपकरण

आइए हम इनमें से कुछ पर विस्तार से देखें।

शब्द संसाधक

टेक्स्ट डॉक्यूमेंट बनाने, स्टोर करने और हेरफेर करने के लिए एक सॉफ्टवेयर को वर्ड प्रोसेसर कहा जाता है। कुछ सामान्य शब्द प्रोसेसर MS-Word, WordPad, WordPerfect, Google डॉक्स इत्यादि हैं।

एक शब्द संसाधक आपको इसकी अनुमति देता है -

  • दस्तावेज़ बनाएं, सहेजें और संपादित करें
  • फॉण्ट, अलाइनमेंट, फॉन्ट कलर, बैकग्राउंड कलर इत्यादि जैसे टेक्स्ट गुणों को फॉर्मेट करें।
  • वर्तनी और व्याकरण की जाँच करें
  • छवियां जोड़ें
  • हेडर और फुटर जोड़ें, पेज मार्जिन सेट करें और वॉटरमार्क डालें

स्प्रेडशीट

स्प्रेडशीट एक सॉफ्टवेयर है जो उपयोगकर्ताओं को सारणीबद्ध डेटा के प्रसंस्करण और विश्लेषण में सहायता करता है। यह एक कम्प्यूटरीकृत लेखा उपकरण है। डेटा हमेशा एक में दर्ज किया जाता हैcell (एक चौराहा row और एक column) और कोशिकाओं के एक समूह को संसाधित करने के सूत्र और कार्य आसानी से उपलब्ध हैं। कुछ लोकप्रिय स्प्रेडशीट सॉफ़्टवेयरों में MS-Excel, Gnumeric, Google Sheets इत्यादि शामिल हैं। यहाँ उन गतिविधियों की सूची दी गई है जो एक स्प्रेडशीट सॉफ़्टवेयर के भीतर की जा सकती हैं -

  • साधारण गणना जैसे जोड़, औसत, गिनती इत्यादि।
  • संबंधित डेटा के एक समूह पर चार्ट और रेखांकन तैयार करना
  • डाटा प्रविष्टि
  • डेटा स्वरूपण
  • सेल प्रारूपण
  • तार्किक तुलना के आधार पर गणना

प्रस्तुति उपकरण

Presentation tool उपयोगकर्ता को छोटे विखंडनों में टूटी हुई सूचनाओं को प्रदर्शित करने में सक्षम बनाता है और जिन्हें पृष्ठों पर व्यवस्थित किया जाता है slides। स्लाइड्स की एक श्रृंखला जो दर्शकों को एक सुसंगत विचार प्रस्तुत करती है, a कहलाती हैpresentation। स्लाइड में टेक्स्ट, चित्र, टेबल, ऑडियो, वीडियो या उन पर व्यवस्थित अन्य मल्टीमीडिया जानकारी हो सकती है। MS-PowerPoint, OpenOffice Impress, Lotus Freelance, आदि कुछ लोकप्रिय प्रस्तुति उपकरण हैं।

डेटाबेस प्रबंधन प्रणाली

सॉफ्टवेयर जो प्रबंधन करता है storage, updating तथा retrieval डेटाबेस बनाकर डेटा का डेटा कहा जाता है database management system। कुछ लोकप्रिय डेटाबेस प्रबंधन उपकरण MS-Access, MySQL, Oracle, FoxPro, आदि हैं।

इसके उपयोग के आधार पर, सॉफ्टवेयर हो सकता है generic या specificGeneric softwareएक ऐसा सॉफ्टवेयर है जो संशोधित किए बिना विभिन्न परिदृश्यों में कई कार्य कर सकता है। उदाहरण के लिए, एक वर्ड प्रोसेसर सॉफ्टवेयर का उपयोग कोई भी व्यक्ति विभिन्न प्रकार के दस्तावेजों जैसे रिपोर्ट, व्हाइटपेपर, प्रशिक्षण सामग्री, आदि बनाने के लिए कर सकता है।Specific सॉफ्टवेयर एक विशेष अनुप्रयोग के लिए एक सॉफ्टवेयर है, जैसे रेलवे आरक्षण प्रणाली, मौसम का पूर्वानुमान, आदि। आइए हम डोमेन के विशिष्ट उपकरणों के कुछ उदाहरणों को देखें।

स्कूल प्रबंधन प्रणाली

स्कूल प्रबंधन प्रणाली एक स्कूल की विविध गतिविधियों जैसे परीक्षा, उपस्थिति, प्रवेश, छात्रों की फीस, समय सारणी, शिक्षकों के प्रशिक्षण आदि को संभालती है।

सूची प्रबंधन

किसी भी व्यवसाय में कच्चे या प्रसंस्कृत सामानों से जुड़ी कई गतिविधियों जैसे खरीद, बिक्री, ऑर्डर, डिलीवरी, स्टॉक रखरखाव आदि का प्रबंधन करना इन्वेंट्री प्रबंधन कहलाता है। इन्वेंट्री प्रबंधन सॉफ्टवेयर यह सुनिश्चित करता है कि स्टॉक कभी भी निर्धारित सीमा से कम न हों और खरीद / डिलीवरी समय पर की जाए।

पेरोल सॉफ्टवेयर

पेरोल सॉफ्टवेयर कर्मचारियों की पूरी वेतन गणना, छुट्टी, बोनस, ऋण आदि की देखभाल करता है। पेरोल सॉफ्टवेयर आम तौर पर बड़े संगठनों के मध्य आकार में मानव संसाधन (मानव संसाधन) प्रबंधन सॉफ्टवेयर का एक घटक है।

वित्तीय लेखांकन

वित्तीय प्रबंधन सॉफ्टवेयर संगठन के सभी वित्तीय लेनदेन का इलेक्ट्रॉनिक रिकॉर्ड रखता है। इसके कई कार्यात्मक प्रमुख हैं जैसे खाता प्राप्य, देय खाते, ऋण, पेरोल आदि।

रेस्तरां प्रबंधन

रेस्तरां प्रबंधन सॉफ्टवेयर रेस्तरां प्रबंधकों को इन्वेंट्री स्तरों, दैनिक आदेशों, ग्राहक प्रबंधन, कर्मचारी समय-निर्धारण, टेबल बुकिंग आदि का ध्यान रखने में मदद करता है।

रेलवे आरक्षण प्रणाली

रेलवे आरक्षण प्रणाली एक सॉफ्टवेयर है जो ट्रेन के मार्गों, ट्रेन प्रबंधन, सीट बुकिंग, भोजन बुकिंग, ट्रेन रखरखाव, ट्रेन की स्थिति, यात्रा पैकेज आदि जैसे कई मॉड्यूल को संभालता है।

मौसम पूर्वानुमान प्रणाली

वेदर फोरकास्टिंग सिस्टम एक रियल-टाइम सॉफ्टवेयर है जो वायुमंडलीय तापमान, आर्द्रता, हवा के स्तर आदि के बारे में लाइव डेटा का प्रचुर मात्रा में संग्रह करके किसी स्थान के मौसम की भविष्यवाणी करता है। इसका उपयोग भूकंप, तूफान, सुनामी, आदि जैसी बड़ी आपदाओं की भविष्यवाणी करने के लिए किया जाता है।

संख्याओं के साथ प्रतिनिधित्व करने और काम करने की तकनीक को कहा जाता है number systemDecimal number systemसबसे आम संख्या प्रणाली है। अन्य लोकप्रिय संख्या प्रणालियों में शामिल हैं binary number system, octal number system, hexadecimal number system, आदि।

दशमलव संख्या प्रणाली

दशमलव संख्या प्रणाली a है base 10संख्या प्रणाली में 0 से 9. तक 10 अंक हैं, इसका मतलब है कि इन 10 अंकों का उपयोग करके किसी भी संख्यात्मक मात्रा का प्रतिनिधित्व किया जा सकता है। दशमलव संख्या प्रणाली भी एक हैpositional value system। इसका मतलब है कि अंकों का मूल्य उसकी स्थिति पर निर्भर करेगा। इसे समझने के लिए एक उदाहरण लेते हैं।

मान लें कि हमारे पास तीन संख्याएँ हैं - 734, 971 और 207। तीनों संख्याओं में 7 का मान अलग-अलग है

  • 734 में, 7 का मान 7 सैकड़ों या 700 या 7 × 100 या 7 × 10 2 है
  • 971 में, 7 का मान 7 दहाई या 70 या 7 × 10 या 7 × 10 1 है
  • 207 में, मान 0f 7 7 इकाइयों या 7 या 7 × 1 या 7 × 10 0 है

प्रत्येक स्थिति का भार निम्नानुसार दर्शाया जा सकता है -

डिजिटल प्रणालियों में, विद्युत संकेतों के माध्यम से निर्देश दिए जाते हैं; संकेत के वोल्टेज को अलग करके परिवर्तन किया जाता है। डिजिटल उपकरणों में दशमलव संख्या प्रणाली को लागू करने के लिए 10 अलग-अलग वोल्टेज होना मुश्किल है। इसलिए, कई संख्या प्रणालियां जो डिजिटल रूप से लागू करने में आसान हैं, विकसित की गई हैं। आइए उन्हें विस्तार से देखें।

बाइनरी नंबर सिस्टम

विद्युत संकेतों के माध्यम से निर्देशों को अलग करने का सबसे आसान तरीका दो-राज्य प्रणाली है - चालू और बंद। पर 1 के रूप में प्रतिनिधित्व किया जाता है और 0 के रूप में बंद होता है, हालांकि 0 वास्तव में कोई संकेत नहीं है लेकिन कम वोल्टेज पर संकेत है। नंबर सिस्टम में केवल इन दो अंकों - 0 और 1 - को कहा जाता हैbinary number system

प्रत्येक बाइनरी अंक को ए भी कहा जाता है bit। बाइनरी नंबर सिस्टम भी स्थितिगत मूल्य प्रणाली है, जहां प्रत्येक अंक में 2 की शक्तियों में व्यक्त मूल्य है, जैसा कि यहां प्रदर्शित किया गया है।

किसी भी बाइनरी नंबर में, सबसे सही अंक कहा जाता है least significant bit (LSB) और बाईं ओर के अंक को कहा जाता है most significant bit (MSB)

और इस संख्या के दशमलव समतुल्य प्रत्येक अंक के उत्पाद का योग होता है।

11010 2 = 1 × 2 4 + 1 × 2 3 + 0 × 2 2 + 1 × 2 1 + 0 × 2 0

= 16 + 8 + 0 + 2 + 0

= 26 10

कंप्यूटर मेमोरी को कितने बिट्स स्टोर कर सकते हैं इसके संदर्भ में मापा जाता है। यहां मेमोरी क्षमता रूपांतरण के लिए एक चार्ट दिया गया है।

  • 1 बाइट (B) = 8 बिट्स
  • 1 किलोबाइट्स (KB) = 1024 बाइट्स
  • 1 मेगाबाइट (एमबी) = 1024 केबी
  • 1 गीगाबाइट (जीबी) = 1024 एमबी
  • 1 टेराबाइट (टीबी) = 1024 जीबी
  • 1 एक्साबाइट (ईबी) = 1024 पीबी
  • 1 ज़ेटाबाइट = 1024 ईबी
  • 1 योटबाइट (YB) = 1024 ZB

ऑक्टल नंबर सिस्टम

Octal number system आठ अंक हैं - 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 और 7. अष्टक संख्या प्रणाली भी एक स्थितीय मूल्य प्रणाली है जहां प्रत्येक अंक में 8 की शक्तियों में व्यक्त मूल्य है, जैसा कि यहां दिखाया गया है -

किसी भी अष्टाधारी संख्या के समतुल्य, प्रत्येक स्थिति के गुणनफल का योग है।

726 8 = 7 × 8 2 + 2 × 8 1 + 6 × 8 0

= 448 + 16 + 6

= 470 10

हेक्साडेसिमल नंबर सिस्टम

Octal number system 16 प्रतीकों - 0 से 9 और ए से एफ जहां ए 10 के बराबर है, बी 11 के बराबर है और इसी तरह एफ तक। हेक्साडेसिमल नंबर सिस्टम भी एक स्थितीय मूल्य प्रणाली है जहां प्रत्येक अंक में 16 की शक्तियों में व्यक्त मूल्य है। , जैसा कि यहाँ दिखाया गया है -

किसी भी हेक्साडेसिमल संख्या के दशमलव बराबर अपनी स्थिति के मान के साथ प्रत्येक अंक के उत्पाद का योग है।

27FB 16 = 2 × 16 3 + 7 × 16 2 + 15 × 16 1 + 10 × 16 0

= 8192 + 1792 + 240 +10

= 10234 10

नंबर सिस्टम रिलेशनशिप

निम्न तालिका में दशमलव, बाइनरी, ऑक्टल और हेक्साडेसिमल नंबर सिस्टम के बीच संबंध को दर्शाया गया है।

हेक्साडेसिमल दशमलव अष्टभुजाकार बायनरी
0 0 0 0000
1 1 1 0001
2 2 2 0010
3 3 3 0011
4 4 4 0100
5 5 5 0101
6 6 6 0110
7 7 7 0111
8 8 10 1000
9 9 1 1 1001
10 12 1010
1 1 13 1011
सी 12 14 1100
13 15 1101
14 16 1110
एफ 15 17 1111

ASCII

संख्यात्मक आंकड़ों के अलावा, कंप्यूटर को अक्षर, विराम चिह्नों, गणितीय संचालकों, विशेष प्रतीकों आदि को संभालने में सक्षम होना चाहिए जो अंग्रेजी भाषा के पूर्ण वर्ण सेट को बनाते हैं। वर्णों या प्रतीकों के पूर्ण सेट को अल्फ़ान्यूमेरिक कोड कहा जाता है। पूर्ण अल्फ़ान्यूमेरिक कोड में आम तौर पर शामिल हैं -

  • 26 ऊपरी मामले पत्र
  • 26 लोअर केस लेटर
  • 10 अंक
  • 7 विराम चिह्न
  • 20 से 40 विशेष वर्ण

अब एक कंप्यूटर केवल संख्यात्मक मूल्यों को समझता है, जो भी संख्या प्रणाली का उपयोग करता है। तो सभी वर्णों में एक संख्यात्मक समतुल्य होना चाहिए जिसे अल्फ़ान्यूमेरिक कोड कहा जाता है। सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला अल्फ़ान्यूमेरिक कोड अमेरिकन स्टैंडर्ड कोड फॉर इंफॉर्मेशन इंटरचेंज (ASCII) है। ASCII एक 7-बिट कोड है जिसमें 128 (27) संभव कोड हैं।

ISCII

ISCII का मतलब है Indian Script Code for Information Interchange। IISCII को कंप्यूटर पर भारतीय भाषाओं का समर्थन करने के लिए विकसित किया गया था। IISCI द्वारा समर्थित भाषा में देवनागरी, तमिल, बंगला, गुजराती, गुरुमुखी, तमिल, तेलुगु, आदि शामिल हैं। IISCI का उपयोग ज्यादातर सरकारी विभागों द्वारा किया जाता है और इससे पहले कि यह एक नया सार्वभौमिक एन्कोडिंग मानक कह सकेUnicode परिचय करवाया गया था।

यूनिकोड

यूनिकोड एक अंतर्राष्ट्रीय कोडिंग प्रणाली है जिसे विभिन्न भाषा लिपियों के साथ प्रयोग करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। प्रत्येक चरित्र या प्रतीक को एक विशिष्ट संख्यात्मक मान सौंपा गया है, जो मोटे तौर पर ASCII के ढांचे के भीतर है। इससे पहले, प्रत्येक स्क्रिप्ट की अपनी एन्कोडिंग प्रणाली थी, जो एक दूसरे के साथ संघर्ष कर सकती थी।

इसके विपरीत, यह वही है जो यूनिकोड आधिकारिक तौर पर करना चाहता है - यूनिकोड हर चरित्र के लिए एक अद्वितीय संख्या प्रदान करता है, चाहे कोई भी मंच हो, चाहे कोई भी कार्यक्रम हो, चाहे कोई भी भाषा हो

जैसा कि आप जानते हैं कि दशमलव, बाइनरी, ऑक्टल और हेक्साडेसिमल नंबर सिस्टम स्थितीय मूल्य संख्या प्रणाली हैं। बाइनरी, ऑक्टल और हेक्साडेसिमल को दशमलव संख्या में परिवर्तित करने के लिए, हमें बस प्रत्येक अंक के उत्पाद को उसकी स्थितिगत मूल्य के साथ जोड़ना होगा। यहां हम इन संख्या प्रणालियों के बीच अन्य रूपांतरण सीखने जा रहे हैं।

दशमलव बाइनरी करने के लिए

शेष रिकॉर्ड करते समय दशमलव संख्या को बार-बार संख्या 2 से विभाजित करके बाइनरी में परिवर्तित किया जा सकता है। आइए एक उदाहरण लें कि यह कैसे होता है।

बाइनरी समतुल्य प्राप्त करने के लिए अवशेषों को नीचे से ऊपर तक पढ़ा जाना है।

43 10 = 101011 2

अष्टक को दशांश

दशमलव संख्या को शेष रिकॉर्ड करते हुए संख्या के बार-बार विभाजन से अष्टक में परिवर्तित किया जा सकता है। आइए एक उदाहरण लें कि यह कैसे होता है।

पठन को नीचे से ऊपर तक पढ़ना,

473 10 = 731 8

हेक्साडेसिमल को दशमलव

दशमलव संख्या को शेष रिकॉर्ड करते समय 16 द्वारा बार-बार विभाजन द्वारा अष्टक में परिवर्तित किया जा सकता है। आइए एक उदाहरण लें कि यह कैसे होता है।

नीचे से ऊपर तक के अवशेषों को पढ़ते हुए हम प्राप्त करते हैं,

423 10 = 1 ए 7 16

ऑक्टल और वाइस वर्सा को बाइनरी

एक बाइनरी नंबर को ऑक्टल नंबर में बदलने के लिए, इन चरणों का पालन किया जाता है -

  • कम से कम महत्वपूर्ण बिट से शुरू, तीन बिट के समूह बनाते हैं।

  • यदि समूह बनाने में एक या दो बिट कम हैं, तो 0 को सबसे महत्वपूर्ण बिट के बाद जोड़ा जा सकता है

  • प्रत्येक समूह को उसके समतुल्य अष्टक संख्या में परिवर्तित करें

आइए इसे समझने के लिए एक उदाहरण लेते हैं।

1011001010 12 = 2625 8

एक ऑक्टल संख्या को बाइनरी में बदलने के लिए, प्रत्येक ऑक्टल अंक को इस तालिका के अनुसार इसके 3-बिट बाइनरी समकक्ष में परिवर्तित किया जाता है।

अष्टाधारी अंक 0 1 2 3 4 5 6 7
द्विआधारी समतुल्य 000 001 010 011 100 101 110 111

54673 8 = 101100110111011 2

हेक्साडेसिमल के लिए बाइनरी

बाइनरी नंबर को हेक्साडेसिमल नंबर में बदलने के लिए, इन चरणों का पालन किया जाता है -

  • कम से कम महत्वपूर्ण बिट से शुरू, चार बिट के समूह बनाते हैं।

  • यदि समूह बनाने में एक या दो बिट कम हैं, तो 0 को सबसे महत्वपूर्ण बिट के बाद जोड़ा जा सकता है।

  • प्रत्येक समूह को उसके समतुल्य अष्टक संख्या में परिवर्तित करें।

आइए इसे समझने के लिए एक उदाहरण लेते हैं।

10110110101 2 = DB5 16

एक ऑक्टल संख्या को बाइनरी में बदलने के लिए, प्रत्येक ऑक्टल अंक को इसके 3-बिट बाइनरी समकक्ष में बदल दिया जाता है।

Microprocessorकंप्यूटर का मस्तिष्क है, जो सभी काम करता है। यह एक कंप्यूटर प्रोसेसर है जो सीपीयू (सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट) के सभी कार्यों को एक आईसी (इंटीग्रेटेड सर्किट) पर या कुछ आईसी में शामिल करता है। माइक्रोप्रोसेसरों को पहली बार 1970 के दशक में शुरू किया गया था। 4004 व्यक्तिगत कंप्यूटरों के निर्माण में इंटेल द्वारा उपयोग किया जाने वाला पहला सामान्य उद्देश्य माइक्रोप्रोसेसर था। कम लागत के सामान्य प्रयोजन के माइक्रोप्रोसेसरों का आगमन आधुनिक समाज के विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

हम एक माइक्रोप्रोसेसर की विशेषताओं और घटकों का विस्तार से अध्ययन करेंगे।

माइक्रोप्रोसेसर विशेषताओं

माइक्रोप्रोसेसर बहुउद्देशीय उपकरण हैं जिन्हें सामान्य या विशेष कार्यों के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है। लैपटॉप और स्मार्टफ़ोन के माइक्रोप्रोसेसर सामान्य उद्देश्य हैं जबकि ग्राफ़िकल प्रोसेसिंग या मशीन विज़न के लिए डिज़ाइन किए गए विशेष हैं। कुछ विशेषताएं हैं जो सभी माइक्रोप्रोसेसरों के लिए सामान्य हैं।

ये एक माइक्रोप्रोसेसर की सबसे महत्वपूर्ण परिभाषित विशेषताएं हैं -

  • घड़ी की गति
  • निर्देश समुच्चय
  • शब्द का आकार

घड़ी की गति

प्रत्येक माइक्रोप्रोसेसर में एक है internal clockयह उस गति को नियंत्रित करता है जिस पर यह निर्देशों को निष्पादित करता है और इसे अन्य घटकों के साथ सिंक्रनाइज़ भी करता है। माइक्रोप्रोसेसर जिस गति से निर्देशों को निष्पादित करता है उसे कहा जाता हैclock speed। घड़ी की गति को मेगाहर्ट्ज या गीगाहर्ट्ज में मापा जाता है जहां 1 मेगाहर्ट्ज का मतलब प्रति सेकंड 1 मिलियन चक्र होता है जबकि 1 गीगाहर्ट्ज प्रति सेकंड 1 बिलियन चक्र के बराबर होता है। यहाँ चक्र एकल विद्युत संकेत चक्र को संदर्भित करता है।

वर्तमान में माइक्रोप्रोसेसरों में 3 गीगाहर्ट्ज़ की सीमा में घड़ी की गति है, जो अधिकतम है कि वर्तमान तकनीक प्राप्त कर सकती है। इससे अधिक गति चिप को नुकसान पहुंचाने के लिए पर्याप्त गर्मी उत्पन्न करती है। इसे दूर करने के लिए, निर्माता एक चिप पर समानांतर में काम कर रहे कई प्रोसेसर का उपयोग कर रहे हैं।

शब्द का आकार

बिट्स की संख्या जो किसी एकल निर्देश में प्रोसेसर द्वारा संसाधित की जा सकती है, उसे कहा जाता है word size। शब्द आकार रैम की मात्रा को निर्धारित करता है जिसे माइक्रोप्रोसेसर पर एक बार में और कुल पिनों तक पहुँचा जा सकता है। बदले में कुल इनपुट और आउटपुट पिन माइक्रोप्रोसेसर की वास्तुकला को निर्धारित करते हैं।

पहला वाणिज्यिक माइक्रोप्रोसेसर इंटेल 4004 एक 4-बिट प्रोसेसर था। इसमें 4 इनपुट पिन और 4 आउटपुट पिन थे। आउटपुट पिंस की संख्या हमेशा इनपुट पिंस की संख्या के बराबर होती है। वर्तमान में अधिकांश माइक्रोप्रोसेसर 32-बिट या 64-बिट आर्किटेक्चर का उपयोग करते हैं।

निर्देश समुच्चय

डेटा के एक टुकड़े पर एक ऑपरेशन करने के लिए एक डिजिटल मशीन को दी गई कमांड को कहा जाता है instruction। मशीन स्तर के निर्देशों का मूल सेट जिसे माइक्रोप्रोसेसर को निष्पादित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, उसे कहा जाता हैinstruction set। ये निर्देश इस प्रकार के संचालन करते हैं -

  • डेटा स्थानांतरण
  • अंकगणितीय आपरेशनस
  • तार्किक संचालन
  • बहाव को काबू करें
  • इनपुट / आउटपुट और मशीन नियंत्रण

माइक्रोप्रोसेसर घटक

पहले माइक्रोप्रोसेसरों की तुलना में, आज के प्रोसेसर बहुत छोटे हैं लेकिन फिर भी उनके पास पहले मॉडल से ये मूल भाग हैं -

  • CPU
  • Bus
  • Memory

सी पी यू

CPU को एक बहुत बड़े पैमाने पर एकीकृत परिपथ (VLSI) के रूप में गढ़ा गया है और इन भागों में है -

  • Instruction register - यह निष्पादित होने का निर्देश रखता है।

  • Decoder - यह डिकोड (मशीन स्तर की भाषा में कनवर्ट करता है) निर्देश और ALU (अंकगणित तर्क इकाई) को भेजता है।

  • ALU - इसमें अंकगणित, तार्किक, स्मृति, रजिस्टर और प्रोग्राम अनुक्रमण संचालन करने के लिए आवश्यक सर्किट हैं।

  • Register- यह कार्यक्रम प्रसंस्करण के दौरान प्राप्त मध्यवर्ती परिणाम रखता है। रजिस्टरों का उपयोग रैम के बजाय ऐसे परिणामों को रखने के लिए किया जाता है क्योंकि रजिस्टरों तक पहुंच रैम तक पहुंचने की तुलना में लगभग 10 गुना तेज है।

बस

माइक्रोप्रोसेसर चिप के आंतरिक भागों को जोड़ने के लिए उपयोग की जाने वाली कनेक्शन लाइनों को बस कहा जाता है। माइक्रोप्रोसेसर में तीन प्रकार की बसें हैं -

  • Data Bus- मेमोरी को डेटा तक ले जाने वाली लाइनों को डेटा बस कहा जाता है। यह एक द्विदिश बस है जिसकी चौड़ाई माइक्रोप्रोसेसर की लंबाई के बराबर है।

  • Address Bus - यह मेमोरी स्थान या I / O पोर्ट का सीपीयू से मेमोरी या I / O पोर्ट के पते को ले जाने के लिए एक यूनिडायरेक्शनल जिम्मेदार है।

  • Control Bus - लाइन्स जो नियंत्रण संकेतों को ले जाती हैं जैसे clock signals, interrupt signal या ready signalनियंत्रण बस कहा जाता है। वे द्विदिश हैं। सिग्नल जो संकेत करता है कि प्रसंस्करण के लिए एक उपकरण तैयार है जिसे कहा जाता हैready signal। सिग्नल जो किसी डिवाइस को इसकी प्रक्रिया को बाधित करने के लिए इंगित करता है उसे कहा जाता हैinterrupt signal

याद

माइक्रोप्रोसेसर में दो प्रकार की मेमोरी होती है

  • RAM- रैंडम एक्सेस मेमोरी वोलेटाइल मेमोरी होती है जो पावर स्विच ऑफ होने पर मिट जाती है। सभी डेटा और निर्देश रैम में संग्रहीत हैं।

  • ROM- रीड ओनली मेमोरी गैर-वाष्पशील मेमोरी होती है जिसका डाटा बिजली बंद होने के बाद भी बरकरार रहता है। माइक्रोप्रोसेसर किसी भी समय इसे पढ़ सकता है, लेकिन इसे लिख नहीं सकता है। यह निर्माता द्वारा बूटिंग अनुक्रम की तरह सबसे आवश्यक डेटा के साथ प्रीप्रोग्राम किया गया है।

1971 में शुरू किया गया पहला माइक्रोप्रोसेसर 4m5KB मेमोरी वाला 4-बिट माइक्रोप्रोसेसर था और इसमें 45 निर्देशों का एक सेट था। पिछले 5 दशकों में माइक्रोप्रोसेसर की गति हर दो साल में दोगुनी हो गई है, जैसा कि इंटेल के सह-संस्थापक गॉर्डन मूर ने भविष्यवाणी की थी। वर्तमान माइक्रोप्रोसेसर 64 जीबी मेमोरी तक पहुंच सकते हैं। डेटा की चौड़ाई के आधार पर माइक्रोप्रोसेसर प्रक्रिया कर सकते हैं, वे इन श्रेणियों के हैं

  • 8-bit
  • 16-bit
  • 32-bit
  • 64-bit

माइक्रोप्रोसेसरों को श्रेणीबद्ध करते हुए निर्देश सेट का आकार एक और महत्वपूर्ण विचार है। प्रारंभ में, माइक्रोप्रोसेसरों के पास बहुत छोटे निर्देश सेट थे क्योंकि जटिल हार्डवेयर महंगा होने के साथ-साथ निर्माण करना भी मुश्किल था।

जैसे-जैसे इन मुद्दों को दूर करने के लिए तकनीक विकसित हुई, माइक्रोप्रोसेसर की कार्यक्षमता बढ़ाने के लिए अधिक से अधिक जटिल निर्देश जोड़े गए। हालांकि, जल्द ही यह महसूस किया गया कि बड़े निर्देश सेट होने के कारण काउंटरप्रोडक्टिव था, जो कि कई निर्देश थे जो शायद ही कभी कीमती मेमोरी स्पेस पर बेकार बैठे थे। तो सोचा था कि छोटे निर्देश सेट का समर्थन के पुराने स्कूल लोकप्रियता हासिल की।

आइए उनके अनुदेश सेट के आधार पर दो प्रकार के माइक्रोप्रोसेसरों के बारे में जानें।

RISC

RISC का मतलब है Reduced Instruction Set Computers। इसमें अत्यधिक अनुकूलित निर्देशों का एक छोटा सा सेट है। जटिल निर्देशों को सरल निर्देशों का उपयोग करके भी लागू किया जाता है, जिससे निर्देश सेट का आकार कम हो जाता है। RISC के लिए डिजाइनिंग दर्शन इन मुख्य बिंदुओं को शामिल करता है -

  • निर्देशों की संख्या न्यूनतम होनी चाहिए।
  • निर्देश समान लंबाई के होने चाहिए।
  • सरल पते के मोड का उपयोग किया जाना चाहिए
  • रजिस्टर जोड़कर ऑपरेंड प्राप्त करने के लिए मेमोरी रेफरेंस को कम करें

RISC वास्तुकला द्वारा उपयोग की जाने वाली कुछ तकनीकों में शामिल हैं -

  • Pipelining- निर्देशों का एक क्रम भी प्राप्त होता है, भले ही इसका मतलब है कि लाने और निष्पादन में निर्देशों का अतिव्यापी होना।

  • Single cycle execution - RISC के अधिकांश निर्देश निष्पादित करने के लिए एक CPU चक्र लेते हैं।

RISC प्रोसेसर के उदाहरण Intel P6, Pentium4, AMD K6 और K7, इत्यादि हैं।

CISC

CISC का मतलब है Complex Instruction Set Computers। यह सैकड़ों निर्देशों का समर्थन करता है। CISC का समर्थन करने वाले कंप्यूटर विभिन्न प्रकार के कार्यों को पूरा कर सकते हैं, जिससे वे व्यक्तिगत कंप्यूटर के लिए आदर्श बन सकते हैं। ये CISC वास्तुकला की कुछ विशेषताएं हैं -

  • निर्देशों का बड़ा सेट
  • निर्देश परिवर्तनीय लंबाई के होते हैं
  • जटिल पता मोड
  • निर्देश एक से अधिक घड़ी चक्र लेते हैं
  • सरल कंपाइलर के साथ अच्छी तरह से काम करें

CISC प्रोसेसर के उदाहरण Intel 386 और 486, Pentium, Pentium II और III, Motorola 68000, आदि हैं।

महाकाव्य

ईपीआईसी का मतलब Explicitly Parallel Instruction Computing। यह एक कंप्यूटर आर्किटेक्चर है जो RISC और CISC के बीच एक क्रॉस है, दोनों को सर्वश्रेष्ठ प्रदान करने की कोशिश कर रहा है। इसकी महत्वपूर्ण विशेषताओं में शामिल हैं -

  • निश्चित चौड़ाई के बजाय समानांतर निर्देश
  • हार्डवेयर के लिए संचार संकलक की निष्पादन योजना का तंत्र
  • कार्यक्रम में क्रमिक शब्दार्थ होना चाहिए

कुछ ईपीआईसी प्रोसेसर इंटेल आईए -64, इटेनियम आदि हैं।

डेटा और निर्देशों को संग्रहीत करने के लिए कंप्यूटर में मेमोरी की आवश्यकता होती है। मेमोरी को शारीरिक रूप से बड़ी संख्या में कोशिकाओं के रूप में व्यवस्थित किया जाता है जो एक-एक बिट को संग्रहीत करने में सक्षम हैं। तार्किक रूप से उन्हें बिट्स के समूह के रूप में आयोजित किया जाता हैwordsउसे एक पता सौंपा गया है। इनके माध्यम से डेटा और निर्देशों को एक्सेस किया जाता हैmemory address। जिस गति से इन मेमोरी पतों को एक्सेस किया जा सकता है वह मेमोरी की लागत निर्धारित करता है। मेमोरी स्पीड को तेज़ करें, कीमत अधिक।

कंप्यूटर मेमोरी को एक पदानुक्रमित तरीके से आयोजित करने के लिए कहा जा सकता है जहां सबसे तेज़ गति और उच्चतम लागत के साथ मेमोरी सबसे ऊपर है, जबकि सबसे कम गति और इसलिए सबसे कम लागत वाले तल पर झूठ बोलते हैं। इस मानदंड के आधार पर मेमोरी दो प्रकार की होती है -primary तथा secondary। यहां हम प्राथमिक मेमोरी पर विस्तार से देखेंगे।

प्राथमिक मेमोरी की मुख्य विशेषताएं, जो इसे द्वितीयक मेमोरी से अलग करती हैं -

  • यह प्रोसेसर द्वारा सीधे एक्सेस किया जाता है
  • यह सबसे तेज उपलब्ध मेमोरी है
  • प्रत्येक शब्द के रूप में अच्छी तरह से संग्रहीत है
  • बिजली बंद होने के बाद यह वाष्पशील होता है, यानी इसकी सामग्री खो जाती है

जैसा कि प्राथमिक मेमोरी महंगी है, इसके उपयोग को अनुकूलित करने के लिए प्रौद्योगिकियों का विकास किया जाता है। ये व्यापक प्रकार की प्राथमिक मेमोरी उपलब्ध हैं।

राम

राम खड़ा है Random Access Memory। प्रोसेसर सीधे सभी मेमोरी पतों को एक्सेस करता है, भले ही शब्द की लंबाई कितनी भी हो, स्टोरेज और रिट्रीवल तेजी से बनाता है। रैम सबसे तेज उपलब्ध मेमोरी है और इसलिए सबसे महंगी है। इन दो कारकों का अर्थ है कि रैम 1GB तक बहुत कम मात्रा में उपलब्ध है। RAM अस्थिर है, लेकिन मेरी इन दो प्रकारों में से किसी से भी है

घूंट (गतिशील रैम)

डीआरएएम में प्रत्येक मेमोरी सेल एक ट्रांजिस्टर और एक कैपेसिटर से बना होता है, जो एक बिट डेटा संग्रहीत करता है। हालांकि, यह सेल अपना चार्ज खोना शुरू कर देता है और इसलिए सेकंड के हजारवें हिस्से से कम में संग्रहीत डेटा। इसलिए इसे हजार बार सेकेंड में रिफ्रेश करने की जरूरत होती है, जिसमें प्रोसेसर टाइम लगता है। हालांकि, प्रत्येक कोशिका के छोटे आकार के कारण, एक DRAM में बड़ी संख्या में कोशिकाएं हो सकती हैं। अधिकांश पर्सनल कंप्यूटर की प्राथमिक मेमोरी DRAM से बनी होती है।

SRAM (SRAM)

SRAM में प्रत्येक सेल एक फ्लिप फ्लॉप से ​​बना है जो एक बिट को स्टोर करता है। जब तक बिजली की आपूर्ति चालू रहती है और DRAM की तरह इसे ताज़ा करने की आवश्यकता नहीं होती है, तब तक यह थोड़ा बरकरार रहता है। इसमें DRAM की तुलना में कम पठन-पाठन चक्र भी हैं। SRAM का उपयोग विशेष अनुप्रयोगों में किया जाता है।

रोम

ROM का मतलब है Read Only Memory। जैसा कि नाम से पता चलता है, ROM को केवल प्रोसेसर द्वारा पढ़ा जा सकता है। नए डेटा को ROM में नहीं लिखा जा सकता है। रॉम में स्टोर किए जाने वाले डेटा को विनिर्माण चरण के दौरान ही लिखा जाता है। उनमें ऐसे डेटा होते हैं जिन्हें बदलने की आवश्यकता नहीं होती है, जैसे कि गणितीय अनुप्रयोगों के लिए कंप्यूटर या एल्गोरिथम तालिकाओं का बूटिंग क्रम। ROM धीमा है और इसलिए RAM से सस्ता है। बिजली बंद होने पर भी यह अपना डेटा बरकरार रखता है, यानी यह गैर-वाष्पशील है। ROM को इस तरह नहीं बदला जा सकता है जैसे RAM हो सकती है लेकिन इस प्रकार के ROM को प्रोग्राम करने के लिए प्रौद्योगिकियां उपलब्ध हैं -

PROM (प्रोग्रामेबल रोम)

PROM को एक विशेष हार्डवेयर डिवाइस का उपयोग करके प्रोग्राम किया जा सकता है जिसे PROM प्रोग्रामर या PROM बर्नर कहा जाता है।

EPROM (इरेज़ेबल प्रोग्रामेबल रोम)

EPROM को मिटाया जा सकता है और फिर विशेष विद्युत संकेतों या यूवी किरणों का उपयोग करके प्रोग्राम किया जा सकता है। जिन किरणों को यूवी किरणों के उपयोग से मिटाया जा सकता है, उन्हें UVEPROM कहा जाता है और जिन्हें बिजली के संकेतों का उपयोग करके मिटाया जा सकता है, उन्हें EEPROM कहा जाता है। हालांकि, विद्युत संकेतों को संभालना यूवी किरणों की तुलना में आसान और सुरक्षित है।

कैश मेमरी

तेजी से प्रसंस्करण के लिए प्रोसेसर को उपलब्ध उच्च गति अस्थिर स्मृति का छोटा टुकड़ा कहा जाता है cache memory। कैश मुख्य मेमोरी का एक आरक्षित भाग हो सकता है, सीपीयू पर एक अन्य चिप या एक स्वतंत्र उच्च गति भंडारण उपकरण। कैश मेमोरी तेज गति SRAMs से बनी है। तेजी से एक्सेस के लिए कैश मेमोरी में कुछ डेटा और निर्देशों को रखने की प्रक्रिया को कहा जाता हैcaching। जब डेटा या निर्देशों का एक सेट बार-बार एक्सेस किया जाता है तो कैशिंग किया जाता है।

जब भी प्रोसेसर को डेटा या निर्देशों के किसी भी टुकड़े की आवश्यकता होती है, यह पहले कैश की जांच करता है। यदि यह वहां उपलब्ध नहीं है, तो मुख्य मेमोरी और अंत में सेकेंडरी मेमोरी एक्सेस हो जाती है। चूंकि कैश की गति बहुत अधिक है, इसलिए इसे सहेजने में खर्च किया गया समय हर बार नगण्य होने की तुलना में नगण्य है, यदि डेटा वास्तव में कैश में है। कैश में डेटा या इंस्ट्रक्शन ढूंढना कहा जाता हैcache hit

आप जानते हैं कि प्रोसेसर मेमोरी, जिसे प्राथमिक मेमोरी के रूप में भी जाना जाता है, महंगी होने के साथ-साथ सीमित भी है। तेज प्राथमिक मेमोरी भी अस्थिर होती है। यदि हमें स्थायी रूप से बड़ी मात्रा में डेटा या प्रोग्राम स्टोर करने की आवश्यकता है, तो हमें एक सस्ती और स्थायी मेमोरी की आवश्यकता है। ऐसी स्मृति कहलाती हैsecondary memory। यहां हम माध्यमिक मेमोरी उपकरणों की चर्चा करेंगे जिनका उपयोग बड़ी मात्रा में डेटा, ऑडियो, वीडियो और मल्टीमीडिया फ़ाइलों को संग्रहीत करने के लिए किया जा सकता है।

माध्यमिक मेमोरी के लक्षण

ये माध्यमिक मेमोरी की कुछ विशेषताएं हैं, जो इसे प्राथमिक मेमोरी से अलग करती हैं -

  • यह गैर-वाष्पशील है, अर्थात जब बिजली बंद हो जाती है तो यह डेटा को बरकरार रखता है
  • यह टेराबाइट्स की धुन की बड़ी क्षमता है
  • यह प्राथमिक मेमोरी की तुलना में सस्ता है

यह निर्भर करता है कि माध्यमिक मेमोरी डिवाइस सीपीयू का हिस्सा है या नहीं, दो प्रकार की माध्यमिक मेमोरी हैं - फिक्स्ड और रिमूवेबल।

आइए हम उपलब्ध कुछ माध्यमिक मेमोरी उपकरणों को देखें।

हार्ड डिस्क ड्राइव

हार्ड डिस्क ड्राइव को परिपत्र डिस्क की एक श्रृंखला से बनाया जाता है जिसे कहा जाता है platters एक के आसपास लगभग ½ इंच के अलावा एक को व्यवस्थित किया spindle। डिस्क एल्यूमीनियम मिश्र धातु जैसे गैर-चुंबकीय सामग्री से बने होते हैं और 10-20 एनएम चुंबकीय सामग्री के साथ लेपित होते हैं।

इन डिस्क का मानक व्यास 14 इंच है और वे सर्वरों के लिए व्यक्तिगत कंप्यूटरों के लिए 4200 आरपीएम (प्रति मिनट घुमाव) से भिन्न गति के साथ 15000 आरपीएम तक घूमते हैं। मैग्नेटिक कोटिंग को मैग्नेटाइज़ या डीमॅनेटाइज़ करके डेटा संग्रहीत किया जाता है। एक चुंबकीय रीडर आर्म का उपयोग डेटा को पढ़ने और डिस्क पर डेटा लिखने के लिए किया जाता है। एक सामान्य आधुनिक एचडीडी में टेराबाइट्स (टीबी) की क्षमता होती है।

सीडी ड्राइव

सीडी के लिए खड़ा है Compact Disk। सीडी सर्कुलर डिस्क हैं जो डेटा को पढ़ने और लिखने के लिए ऑप्टिकल किरणों, आमतौर पर लेजर का उपयोग करती हैं। वे बहुत सस्ते हैं क्योंकि आप एक डॉलर से कम के लिए 700 एमबी स्टोरेज स्पेस प्राप्त कर सकते हैं। सीडी को सीपीयू कैबिनेट में निर्मित सीडी ड्राइव में डाला जाता है। वे पोर्टेबल हैं क्योंकि आप ड्राइव को निकाल सकते हैं, सीडी को हटा सकते हैं और इसे अपने साथ ले जा सकते हैं। तीन प्रकार की सीडी हैं -

  • CD-ROM (Compact Disk – Read Only Memory)- निर्माता द्वारा इन सीडी पर डेटा रिकॉर्ड किया जाता है। मालिकाना सॉफ्टवेयर, ऑडियो या वीडियो सीडी-रोम पर जारी किए जाते हैं।

  • CD-R (Compact Disk – Recordable)- सीडी-आर पर एक बार उपयोगकर्ता द्वारा डेटा लिखा जा सकता है। इसे बाद में हटाया या संशोधित नहीं किया जा सकता है।

  • CD-RW (Compact Disk – Rewritable) - इन ऑप्टिकल डिस्क पर बार-बार डेटा लिखा और डिलीट किया जा सकता है।

डीवीडी ड्राइव

डीवीडी के लिए खड़ा है Digital Video Display। डीवीडी ऑप्टिकल डिवाइस हैं जो सीडी द्वारा रखे गए डेटा को 15 गुना स्टोर कर सकते हैं। वे आमतौर पर समृद्ध मल्टीमीडिया फ़ाइलों को संग्रहीत करने के लिए उपयोग किए जाते हैं जिनकी उच्च भंडारण क्षमता की आवश्यकता होती है। डीवीडी भी तीन किस्मों में आती हैं - केवल पढ़ने योग्य, रिकॉर्ड करने योग्य और पुन: लिखने योग्य।

पेन ड्राइव

पेन ड्राइव एक पोर्टेबल मेमोरी डिवाइस है जो डेटा को रिकॉर्ड करने के लिए चुंबकीय क्षेत्र या लेजर के बजाय ठोस राज्य मेमोरी का उपयोग करता है। यह रैम के समान एक तकनीक का उपयोग करता है, सिवाय इसके कि यह गैर-अवास्तविक है। इसे USB ड्राइव, की ड्राइव या फ्लैश मेमोरी भी कहा जाता है।

ब्लू रे डिस्क

ब्लू रे डिस्क (BD) एक ऑप्टिकल स्टोरेज मीडिया है जिसका उपयोग उच्च परिभाषा (एचडी) वीडियो और अन्य मल्टीमीडिया फाइल को स्टोर करने के लिए किया जाता है। सीडी / डीवीडी की तुलना में BD कम तरंग दैर्ध्य लेजर का उपयोग करता है। यह डिस्क पर अधिक कसकर ध्यान केंद्रित करने के लिए हाथ लिखने में सक्षम बनाता है और इसलिए अधिक डेटा में पैक होता है। BDs 128 जीबी डेटा तक स्टोर कर सकता है।

एक कनेक्शन बिंदु जो कंप्यूटर और बाह्य उपकरणों जैसे माउस, प्रिंटर, मॉडेम, आदि के बीच इंटरफेस का काम करता है, कहलाता है port। पोर्ट दो प्रकार के होते हैं -

  • Internal port - यह मदरबोर्ड को हार्ड डिस्क ड्राइव, सीडी ड्राइव, आंतरिक मॉडेम, आदि जैसे आंतरिक उपकरणों से जोड़ता है।

  • External port - यह मदरबोर्ड को बाहरी उपकरणों जैसे मॉडेम, माउस, प्रिंटर, फ्लैश ड्राइव आदि से जोड़ता है।

आइए हम कुछ सबसे अधिक इस्तेमाल किए जाने वाले बंदरगाहों को देखें।

सीरियल पोर्ट

सीरियल पोर्ट एक समय में क्रमिक रूप से डेटा को एक बिट में प्रसारित करते हैं। इसलिए उन्हें 8 बिट्स प्रसारित करने के लिए केवल एक तार की आवश्यकता होती है। हालाँकि यह उन्हें धीमा भी बनाता है। सीरियल पोर्ट आमतौर पर 9-पिन या 25-पिन पुरुष कनेक्टर होते हैं। उन्हें COM (संचार) पोर्ट या RS323C पोर्ट के रूप में भी जाना जाता है।

समानांतर बंदरगाह

समानांतर पोर्ट एक बार में 8 बिट या 1 बाइट भेज या प्राप्त कर सकते हैं। समानांतर पोर्ट 25-पिन महिला पिन के रूप में आते हैं और प्रिंटर, स्कैनर, बाहरी हार्ड डिस्क ड्राइव आदि को जोड़ने के लिए उपयोग किए जाते हैं।

यूएसबी पोर्ट

USB यूनिवर्सल सीरियल बस के लिए है। यह छोटी दूरी के डिजिटल डेटा कनेक्शन के लिए उद्योग मानक है। यूएसबी पोर्ट प्रिंटर, कैमरा, कीबोर्ड, स्पीकर, आदि जैसे विभिन्न उपकरणों को जोड़ने के लिए एक मानकीकृत पोर्ट है।

PS-2 पोर्ट

PS / 2 के लिए खड़ा है Personal System/2। यह एक महिला 6-पिन पोर्ट मानक है जो पुरुष मिनी-डीआईएन केबल से जुड़ता है। PS / 2 को आईबीएम ने माउस और कीबोर्ड को पर्सनल कंप्यूटर से जोड़ने के लिए पेश किया था। यह पोर्ट अब ज्यादातर अप्रचलित है, हालांकि आईबीएम के साथ संगत कुछ प्रणालियों में यह पोर्ट हो सकता है।

अवरक्त पोर्ट

Infrared portएक बंदरगाह है जो 10 मी के दायरे में वायरलेस एक्सचेंज को सक्षम बनाता है। दो डिवाइस जिनमें इन्फ्रारेड पोर्ट होते हैं उन्हें एक दूसरे के सामने रखा जाता है ताकि डेटा साझा करने के लिए इन्फ्रारेड लाइट्स के बीम का उपयोग किया जा सके।

ब्लूटूथ पोर्ट

Bluetoothएक दूरसंचार विनिर्देश है जो कम दूरी के वायरलेस कनेक्शन पर फोन, कंप्यूटर और अन्य डिजिटल उपकरणों के बीच वायरलेस कनेक्शन की सुविधा देता है। ब्लूटूथ पोर्ट ब्लूटूथ-सक्षम उपकरणों के बीच सिंक्रनाइज़ेशन को सक्षम करता है। ब्लूटूथ पोर्ट दो प्रकार के होते हैं -

  • Incoming - इसका उपयोग ब्लूटूथ डिवाइस से कनेक्शन प्राप्त करने के लिए किया जाता है।

  • Outgoing - इसका उपयोग अन्य ब्लूटूथ डिवाइसों से कनेक्शन का अनुरोध करने के लिए किया जाता है।

फायरवायर पोर्ट

फायरवायर सीरियल बस का उपयोग करके उच्च गति संचार को सक्षम करने के लिए Apple कंप्यूटर का इंटरफ़ेस मानक है। इसे IEEE 1394 भी कहा जाता है और इसका उपयोग ज्यादातर ऑडियो और वीडियो उपकरणों जैसे डिजिटल कैमकोर्डर के लिए किया जाता है।