Components of a computer system(कंप्यूटर के उपकरण पर आधारित सविस्तार नोट्स)
Part - 1
CPU (Central Processing Unit)
CPU का
पूरा नाम Central
Processing Unit है।
इसे कंप्यूटर
का मस्तिष्क कहा
जाता है क्योंकि यह कंप्यूटर के सभी कार्यों को नियंत्रित करता है तथा इनपुट के
रूप में प्राप्त डाटा को प्रोसेस करके आउटपुट में बदलता है। कंप्यूटर में होने वाली
हर प्रक्रिया CPU के
माध्यम से ही होती है।
CPU
के कार्य (Functions of CPU)
CPU निम्नलिखित
मुख्य कार्य करता है—
- इनपुट डाटा को प्राप्त करना
- निर्देशों को समझना और उनकी व्याख्या करना
- गणितीय एवं तार्किक गणनाएँ करना
- डाटा को प्रोसेस करना
- आउटपुट डिवाइस को परिणाम भेजना
- कंप्यूटर के सभी भागों को नियंत्रित करना
CPU
के भाग (Parts of CPU)
CPU के तीन
मुख्य भाग होते
हैं—
(i)
Control Unit (CU)
- पूरे कंप्यूटर सिस्टम को नियंत्रित करती है
- यह तय करती है कि कौन सा कार्य कब और कैसे होगा
- यह स्वयं कोई गणना नहीं करती
(ii)
Arithmetic Logic Unit (ALU)
- सभी गणितीय कार्य करती है (जोड़, घटाव, गुणा, भाग)
- तार्किक कार्य करती है (बड़ा-छोटा, सही-गलत)
(iii)
Registers
- CPU के अंदर स्थित
बहुत तेज़ मेमोरी
- अस्थायी डाटा और निर्देशों को संग्रहित करती है
- इसकी संग्रह क्षमता बहुत कम होती है
CPU
की कार्यविधि (Working of CPU)
CPU की
कार्यविधि निम्न चरणों में पूरी होती है—
- सबसे पहले
इनपुट डिवाइस से
डाटा और निर्देश प्राप्त होते हैं।
- Control Unit
इन निर्देशों को समझती है और
आवश्यक आदेश देती है।
- ALU गणना और तार्किक कार्य करती है।
- प्रोसेस किया गया डाटा Registers में अस्थायी रूप
से रखा जाता है।
- अंत में परिणाम
आउटपुट डिवाइस को
भेज दिया जाता है।
Input
→ CPU → Output
Computer Memory
कंप्यूटर
मेमोरी क्या है?
(What is Computer Memory?)
कंप्यूटर मेमोरी की परिभाषा
कंप्यूटर मेमोरी वह स्थान है जहाँ कंप्यूटर
· डाटा
· प्रोग्राम
· निर्देश (Instructions)
· और परिणाम (Result)
को अस्थायी या स्थायी रूप से संग्रहित (Store) करता है।
CPU किसी भी कार्य को करने के लिए डाटा मेमोरी से ही प्राप्त करता है।
कंप्यूटर मेमोरी के प्रकार
कंप्यूटर मेमोरी मुख्य रूप से 2 प्रकार की होती है—
मुख्य मेमोरी
सहायक मेमोरी
Primary Memory (मुख्य मेमोरी)
Primary Memory क्या है?
Primary Memory वह मेमोरी होती है जो सीधे
CPU से जुड़ी होती है।
इसमें
वही डाटा रहता है जिस पर CPU इस समय काम कर रहा होता है।
Primary Memory के प्रकार
Primary Memory के 2 भाग होते हैं—
RAM
ROM
RAM – Random Access Memory
RAM क्या है?
RAM एक अस्थायी मेमोरी है।
कंप्यूटर
बंद होते ही RAM में रखा डाटा नष्ट
हो जाता है।
RAM की विशेषताएँ
· अस्थायी मेमोरी
· बहुत तेज़
· CPU सीधे उपयोग करता है
· बिजली जाते ही डाटा खत्म
उदाहरण:
जैसे
हम कॉपी पर लिखते हैं और कॉपी फाड़ दें तो लिखा हुआ खत्म हो जाता है।
ROM – Read Only Memory
ROM क्या है?
ROM एक स्थायी मेमोरी है।
इसमें
कंप्यूटर को चालू (Start) करने से संबंधित जानकारी रहती है।
ROM की विशेषताएँ
· स्थायी मेमोरी
· डाटा अपने आप नहीं मिटता
· इसमें बदलाव करना कठिन
· कंप्यूटर स्टार्ट होने में मदद करती है
उदाहरण:
जैसे
मोबाइल का स्टार्ट होने वाला सॉफ्टवेयर।
Secondary Memory (सहायक मेमोरी)
Secondary Memory क्या है?
Secondary Memory वह मेमोरी होती है जिसमें डाटा को
लंबे
समय तक सुरक्षित रखा जाता है।
इसे Permanent Storage भी कहते हैं।
Secondary Memory के उदाहरण
· Hard Disk (HDD)
· Solid State Drive (SSD)
· Pen Drive
· CD / DVD
· Memory Card
Secondary Memory
HDD
SSD
Pen Drive
Secondary Memory की विशेषताएँ
· डाटा स्थायी रूप से सुरक्षित
· बड़ी संग्रह क्षमता
· RAM से धीमी
· CPU सीधे उपयोग नहीं करता
Primary और Secondary Memory में अंतर
|
बिंदु |
Primary Memory |
Secondary
Memory |
|
प्रकृति |
अस्थायी/स्थायी |
स्थायी |
|
गति |
तेज़ |
धीमी |
|
CPU से जुड़ाव |
सीधा |
अप्रत्यक्ष |
|
उदाहरण |
RAM, ROM |
HDD, Pen Drive |
मेमोरी मुख्यतः Primary और Secondary दो प्रकार की होती है।
Cache
Memory (कैश मेमोरी)
Cache Memory क्या है?
Cache Memory कंप्यूटर की एक बहुत
तेज़ मेमोरी होती है,
जो CPU और RAM के
बीच स्थित होती है।
इसका
काम CPU को बार-बार
उपयोग होने वाला डाटा और निर्देश बहुत
तेजी से उपलब्ध कराना है, ताकि कंप्यूटर की गति बढ़ सके।
Cache Memory, RAM से तेज़ और Registers से थोड़ी धीमी होती है।
Cache Memory की आवश्यकता क्यों होती है?
· CPU बहुत तेज़ होता है
· RAM अपेक्षाकृत धीमी होती है
· इस गति के अंतर को कम करने के लिए Cache Memory का उपयोग किया जाता है
Cache Memory CPU का समय बचाती है और सिस्टम को फास्ट बनाती है।
Cache Memory कैसे काम करती है?
1 CPU जब किसी डाटा की आवश्यकता करता
है
2 पहले Cache Memory में
खोजता है
3 अगर डाटा Cache में मिल जाए →
तेज़ी
से CPU को मिल जाता है
4 अगर Cache में न मिले →
RAM से
डाटा लाया जाता है और Cache में भी रख लिया जाता है
इससे अगली बार वही डाटा और तेज़ मिल जाता है।
Cache Memory के प्रकार
1 L1 Cache (Level 1)
· CPU के अंदर होती है
· सबसे तेज़
· आकार बहुत छोटा
2 L2 Cache (Level 2)
· CPU के पास या अंदर होती है
· L1 से थोड़ी धीमी
· आकार थोड़ा बड़ा
3 L3 Cache (Level 3)
· सभी कोर द्वारा साझा की जाती है
· L1 और L2 से धीमी
· आकार सबसे बड़ा
Cache Memory की विशेषताएँ
· बहुत तेज़ मेमोरी
· CPU के बहुत पास होती है
· आकार छोटा होता है
· महंगी होती है
· कंप्यूटर की स्पीड बढ़ाती है
नीचे Cache Memory, RAM और Registers
के
बीच अंतर (Difference) को स्पष्ट रूप से समझाया
गया है।
Cache Memory, RAM और Registers में अंतर
अंतर तालिका (Difference Table)
|
आधार |
Registers |
Cache Memory |
RAM |
|
स्थान |
CPU
के अंदर |
CPU और RAM के
बीच / CPU के पास |
Motherboard पर |
|
गति |
सबसे
तेज़ |
Registers
से कम, RAM से तेज़ |
सबसे धीमी |
|
आकार |
बहुत
छोटा |
छोटा |
बड़ा |
|
प्रकृति |
अस्थायी |
अस्थायी |
अस्थायी |
|
लागत |
बहुत
महंगी |
महंगी |
सस्ती |
|
उपयोग |
तुरंत गणना के लिए |
बार-बार
उपयोग होने वाला डाटा |
चल
रहे प्रोग्राम व डाटा |
|
CPU की पहुँच |
सीधे |
सीधे |
सीधे |
गति क्रम (Speed Order)
Registers > Cache Memory > RAM
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