Computer Architecture (कंप्यूटर आर्किटेक्चर) – 5

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कंप्यूटर आर्किटेक्चर

(Computer Architecture)

सभी कंप्यूटरों में लगभग एक ही प्रकार की संरचना होती है। इसमें तीन प्रमुख युक्तियाँ (Devices)होती है :-

  1. इनपुट यूनिट (Input Unit)
  2. आउटपुट यूनिट (Output Unit)
  3. सी०पी०यू० (CPU)

Computer Architecture

इनपुट यूनिट (Input Unit)

  • इनपुट यूनिट (Input Unit) यूजर से निर्देशों एवं आकड़ों को ग्रहण करके उसे कंप्यूटर के ग्रहण करने योग्य बनाता है।
  • इनपुट यूनिट (Input Unit) द्वारा यूजर से प्राप्त निर्देशों को प्रोसेसर में प्रोसेसिंग के लिए भेजा जाता है।
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Computer Architecture Input Unit

आउटपुट यूनिट (Output Unit)

  • आउटपुट यूनिट (Output Unit) प्रोसेसिंग के बाद प्राप्त परिणामों को मानव के पढ़ने योग्य बनाता है।
  • आउटपुट यूनिट (Output Unit) द्वारा प्राप्त परिणामों की सॉफ्टकॉपी मॉनिटर पर देख सकते हैं और हार्डकॉपी प्रिंटर से निकाल सकते हैं।
output
Computer Architecture Output Unit

 

सी०पी०यू० (Central Processing Unit)

  • सी०पी०यू० (Central Processing Unit) को कंप्यूटर का मस्तिष्क कहा जाता है।
  • सी०पी०यू० (Central Processing Unit) प्राप्त निर्देशों के आधार पर डाटा या सूचनाओं को प्रोसेसित करके परिणाम देता है।
  • निर्देशों के क्रम को सामान्य रूप से प्रोग्राम कहा जाता है।
CPU
Computer Architecture CPU

CPU (Central Processing Unit) के कार्य :-

  • CPU (Central Processing Unit) निर्देशों का संचालन करता है तथा कंप्यूटर को क्या करना है, यह निर्देशित करता है। यह कार्य CPU (Central Processing Unit) की कंट्रोल यूनिट द्वारा किया जाता है।
  • CPU (Central Processing Unit), ALU के माध्यम से गणितीय आँकड़ों का संयोजन, तुलना, श्रेणीकरण आदि प्रक्रिया करता है।

कंप्यूटर की निष्पादन इकाई (Execution Unit) के मुख्य तीन भाग होते हैं:-

  1. CU (Control Unit)
  2. ALU (Arithmetic and Logic Unit)
  3. Registers

1. कण्ट्रोल यूनिट (Control Unit)

  • कण्ट्रोल यूनिट (Control Unit) पूरे कंप्यूटर की संक्रियाओं का नियंत्रण करता है।
  • कण्ट्रोल यूनिट (Control Unit), CPU के अन्य सभी भागों जैसे – मेमोरी, इनपुट एवं आउटपुट का नियंत्रण करता है।
  • कण्ट्रोल यूनिट (Control Unit) मुख्य मेमोरी में उपस्थित निर्देशों को निकालकर, अनेकों रजिस्टरों में इकठ्ठा करके, उन निर्देशों को प्रोसेसिंग करके सही निर्देशों को, कंप्यूटर के अन्य भागों में भेजता है।
  • कण्ट्रोल यूनिट (Control Unit) ALU को भी निर्देश भेजता है जिसके अनुसार ALU अपना कार्य करके परिणाम देता है।
Control Unit
Computer Architecture

कण्ट्रोल यूनिट (Control Unit) के कार्य:-

  • कण्ट्रोल यूनिट (Control Unit) मुख्य मेमोरी में डाटा लाता है और तुरंत स्टोर कर लेता है।
  • कण्ट्रोल यूनिट (Control Unit), इनपुट, आउटपुट तथा कंप्यूटर के अन्य भागों को नियंत्रित करता है।
  • कण्ट्रोल यूनिट (Control Unit) ALU के कामों को भी कण्ट्रोल करता है।
  • कण्ट्रोल यूनिट (Control Unit) निर्देशों को पढ़कर उसके अनुसार कार्य करता है।
  • कण्ट्रोल यूनिट (Control Unit) सभी प्रकार की प्रोसेसिंग को कण्ट्रोल करता है।

2. ALU (Arithmetic and Logic Unit)

  • ALU (Arithmetic and Logic Unit), CPU का ही भाग है जो निम्न आँकड़ों को प्रोसेसिंग करता है:-
    • अंकगणितीय संक्रियाएँ :- +, -, ×, ÷
    • तार्किक संक्रियाएँ :- OR, AND, NOT आदि
    • तुलनात्मकसंक्रियाएँ :- =, <, >, , ≤
    • अन्य गणितीय संक्रियाएँ :- Exponential, Logarithmic, Trigonometric आदि।

3. रजिस्टर्स (Registers)

  • CPU आँकड़ों को अस्थायी रूप से संग्रहण एवं निष्पादन के समय कई रजिस्टर्स (Registers) रखता है।
  • रजिस्टर्स (Registers) की संख्या, प्रोसेसर के अनुसार कम या ज्यादा होती है।
  • रजिस्टर्स (Registers) मेमोरी यूनिट में सबसे उच्च पर होता है और प्रोग्राम की प्रोसेसिंग गति को तेज करता है।

चिप (Chip)

  • चिप (Chip), Microchip का संक्षिप्त रूप है।
  • चिप (Chip), Semiconducting Material है जो सिलिकॉन का बना होता है।
  • एक चिप (Chip) IC (Integrated Circuit) होता है।
  • सन् 1958 में Jack Kilby, Robert Noyce, Edward Kenojian एवं Frank Wallace ने IC का निर्माण किया था।

स्मृति यूनिट (Memory Unit)

  • CPU को कार्य करने के लिए स्मृति यूनिट (Memory Unit) की आवश्यता पड़ती है।
  • स्मृति यूनिट (Memory Unit) दो प्रकार की होती है :-
    • (i) प्राथमिक मेमोरी (Primary Memory)
    • (ii) द्वितीयक मेमोरी (Secondary Memory)
storage
Computer Architecture Memory Unit

कंप्यूटर की स्मृति यूनिट (Memory Unit) के कार्य :-

  • स्मृति यूनिट (Memory Unit) प्रोसेसिंग के लिए आवश्यक सभी डाटा एवं सूचनाओं को स्टोर रखता है।
  • स्मृति यूनिट (Memory Unit) प्रोसेसिंग के बाद प्राप्त सूचना को भी आउटपुट में ले जाने से पहले स्टोर करता है।
  • सभी प्रकार की इनपुट तथा आउटपुट को स्मृति यूनिट (Memory Unit) से गुजरना पड़ता है।

 

मदर बोर्ड (Mother Board) :-

  • कंप्यूटर के सभी अंगों को एक साथ जोड़ने के लिए जिस प्लेटफोर्म का प्रयोग किया जाता है, उसे मदर बोर्ड (Mother Board) कहते हैं ।
  • मदर बोर्ड (Mother Board) CPU एवं अनेक प्रकार की मेमोरी को आधार प्रदान करता है ।
  • मदर बोर्ड (Mother Board) के सभी भागों का सामान्य रूप से कार्य करना एवं लगातार उर्जा बनी रहना आवश्यक है।
  • मदर बोर्ड (Mother Board) के निम्न भाग होते हैं :-
    • (i) CPU
    • (ii) मेमोरी
    • (iii) हार्ड ड्राइव
    • (iv) पोर्ट
    • (v) एक्सपोनेंशन कार्ड आदि।

 

इंस्ट्रक्शन साइकिल (Instruction Cycle) :-

  • किसी कंप्यूटर को दिए गए डाटा के आँकड़ों पर विशिष्ट संक्रिया करने हेतु दिया गया निर्देश इंस्ट्रक्शन (Instruction) कहलाता है।
  • इंस्ट्रक्शन (Instruction) दो प्रकार का होता है :- (i) ऑपकोड (Opcode) (ii) ऑपेरंड (Operand)
    • (i) ऑपकोड (Opcode) :- होने वाली संक्रिया का द्योतक है।
    • (ii) ऑपेरंड (Operand) :- एक विशिष्ट आँकड़ा होता है जिस पर विशेष संक्रिया संपन्न की जाती है।
  • इंस्ट्रक्शन साइकिल (Instruction Cycle) में चार चक्र होते है :-
    • (i) फेच (Fetch) :- मेमोरी से निर्देश या आँकड़ों की पुनः प्राप्ति।
    • (ii) डिकोड (Decode) :-निर्देशों का डिकोड यानि कोडों को तोड़ना
    • (iii) एक्जेक्यूट (Execute) :- निर्देशों के आधार पर आँकड़ों को प्रोसेस करना।
    • (iv) स्टोर (Store) :-प्रोसेसिंग के बाद परिणामों को मेमोरी यूनिट में यह लिखता है।
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