कम्प्यूटर की कार्य पद्धति (Principles of Computing)

1. कम्प्यूटर की कार्य प्रणाली (Working Principle of Computer)

कम्प्यूटर की कार्य प्रणाली को मोटेतौर पर पांच भागों में बांटा जाता है जो हर प्रकार के कम्प्यूटर के लिए आवश्यक है।

(i) इनपुट (Input) : डाटा और अनुदेशों (Data & Instructions) को कम्प्यूटर में डालना।

(ii) भंडारण (Store): डाटा और अनुदेशों का भंडारण करना ताकि आवश्यकतानुसार उनका उपयोग किया जा सके।

(iii) प्रोसेसिंग (Processing): डाटा पर अनुदेशों के अनुसार, अंकगणितीय और तार्किक गणनाएं (Arithmatical and Logical Operations) कर उसे सूचना में बदलना।

(iv) आउटपुट (Output) : आवश्यक सूचना को उपयोग हेतु प्रस्तुत करना।

(v) कंट्रोल (Control): विभिन्न प्रक्रियाओं में प्रयुक्त उपकरणों और सूचनाओं के बीच तालमेल स्थापित करना।

2. कम्प्यूटर के मुख्य भाग (Main Parts of Computer)

कम्प्यूटर की आंतरिक संरचना विभिन्न कम्प्यूटरों में अलग-अलग हो सकती है, पर कार्य पद्धति के आधार पर उन्हें चार मुख्य भागों में बांटा जा सकता है-

(i) इनपुट यूनिट (Input Unit)

(ii) भंडारण यूनिट या मेमोरी (Storage Unit or Memory)

(iii) सिस्टम यूनिट (System Unit)

(a) कन्ट्रोल यूनिट (Control Unit)

(b) एरिथमेटिक लॉजिक यूनिट (Arithmetic Logic Unit)

(c) प्राथमिक या मुख्य मेमोरी (Primary or Main Memory)

(iv) आउटपुट यूनिट (Output Unit)

3. इनपुट डिवाइस (Input Device)

डाटा, प्रोग्राम, अनुदेश (Instructions) और निर्देशों (Commands) को कम्प्यूटर में डालने के लिए प्रयोग की जाने वाली विद्युत यांत्रिक (Electromechanical) युक्ति इनपुट डिवाइस कहलाता है। चूंकि कम्प्यूटर केवल बाइनरी संकेतों (0 और 1 या ऑन और ऑफ) को समझ सकता है, अतः सभी इनपुट डिवाइस इनपुट इंटरफेस (Input Interface) की मदद से उसे बाइनरी संकेत में बदलते हैं।

इस तरह, इनपुट डिवाइस के कार्य हैं-

(i) डाटा, अनुदेशों तथा प्रोग्राम को स्वीकार करना,
(ii) उन्हें बाइनरी कोड में बदलना
(iii) बदले हुए कोड को कम्प्यूटर सिस्टम को देना।

इनपुट डिवाइस के कुछ उदाहरण हैं-की-बोर्ड, माउस, ज्वास्टिक, प्रकाशीय पेन, स्कैनर, बार कोड रीडर, माइकर, पंचकार्ड रीडर आदि।

4. भंडारण यूनिट या मेमोरी (Storage Unit or Memory)

डाटा और अनुदेशों को प्रोसेस करने से पहले मेमोरी में रखा जाता है। प्रोसेस द्वारा प्राप्त अंतरिम और अंतिम परिणामों को भी मेमोरी में रखा जाता है।

इस प्रकार मेमोरी सुरक्षित रखता है,

(i) प्रोसेस के लिए दिये गये डाटा व अनुदेशों को

(ii) अंतरिम परिणामों को

(iii) अंतिम परिणमों को

मेमोरी को मुख्यतः दो भागों में बांटा जाता है-

(i) प्राथमिक या मुख्य मेमोरी (Primary or Main memory) : यह कम्प्यूटर सिस्टम यूनिट के अंदर स्थित इलेक्ट्रानिक मेमोरी है। इसकी स्मृति क्षमता कम जबकि गति तीव्र होती है। इसमें अस्थायी निर्देशों और तात्कालिक परिणामों को संग्रहित किया जाता है। यह अस्थायी (Volatile) मेमोरी है जिसमें कम्प्यूटर को ऑफ कर देने पर सूचना भी समाप्त हो जाती है।

(ii) द्वितीयक या सहायक मेमोरी (Secondary or Auxiliary Memory) : यह मुख्यतः चुम्बकीय डिस्क या आप्टिकल डिस्क (Magnetic disk or optical disk) होता है जिसमें बड़ी मात्रा में सूचनाओं को संग्रहित किया जा सकता है। यह स्थायी (Non Volatile) मेमोरी है जिसमें विद्युत उपलब्ध न होने पर भी सूचनाओं का ह्रास नहीं होता।

5. सिस्टम यूनिट (System Unit)

इसे सीपीयू (CPU-Central Processing Unit) भी कहते हैं। इसे कम्प्यूटर का हृदय या मस्तिष्क (Brain of Computer) कहा जाता है। यह कंट्रोल यूनिट, एरिथमैटिक लॉजिक यूनिट तथा प्राथमिक मेमोरी से मिलकर बना होता है। सभी प्रोसेसिंग कार्य सीपीयू में ही संपन्न किये जाते हैं। सीपीयू के मुख्य कार्य हैं-

(i) विभिन्न प्रक्रियाओं के क्रम को निर्धारित करना

(ii) कम्प्यूटर के विभिन्न युक्तियों को नियंत्रित करना

(iii) डाटा का प्रोसेसिंग करना आदि।

5.1. कंट्रोल यूनिट (Control Unit)

यह कम्प्यूटर का नाड़ी तंत्र कहलाता है। इसमें माइक्रो प्रोसेसर (micro processor) रहता है। इसके मुख्य कार्य हैं-

(i) इनपुट और आउटपुट डिवाइस तथा अन्य हार्डवेयर को नियंत्रित करना।

(ii) अरिथमेटिक लॉजिक यूनिट के कायों को नियंत्रित करना।

(iii) मुख्य मेमोरी से डाटा लाना तथा उन्हें तत्कालिक रूप से स्टोर करना।

(iv) निर्देशों को पढ़ना और उन्हें कार्यान्वित करने के आदेश देना

5.2. अरिथमेटिक लॉजिक यूनिट (ALU- Arithmatic Logic Unit)

इसका कार्य मूलभूत अंकगणितीय गणनाएं करना (जोड़, घटाव, गुणा, भाग आदि) तथा कुछ लॉजिकल कार्य (बराबर है, बराबर नहीं है, कम है या अधिक है) संपादित करना है। यह कंट्रोल यूनिट से प्राप्त निर्देशों के अनुसार कार्य करता है।

कुछ प्रमुख माइक्रो प्रोसेसर या सीपीयू चिप इस प्रकार हैं-

→ पेंटियम (Pentium)

→ पेंटियम प्रो (Pentium Pro)

→ पेंटियम-III (Pentium III)

→ पेंटियम-IV (Pentium IV)

→ इंटेल सेलेरॉन (Intel Celeron)

→ एएमडी एथलॉन (AMD Athlon)

→ एएमडी डयूरान (AMD-Duron)

→ साइरिक्स (Cyrix)

6. आउटपुट डिवाइस (Output device)

यह कम्प्यूटर द्वारा प्रोसेस किए गए परिणामों को प्राप्त करने के लिए प्रयुक्त युक्ति है। यह कम्प्यूटर को उपयोगकर्ता के साथ जोड़ता है। चूंकि कम्प्यूटर से प्राप्त परिणाम बाइनरी संकेतो (0 और 1) में होते हैं, अतः उन्हें आउटपुट इंटरफेस (Output Interface) द्वारा सामान्य संकेतों में परिवर्तित किया जाता है।

आउटपुट डिवाइस के कार्य हैं-

(i) सीपीयू से परिणाम प्राप्त करना

(ii) प्राप्त परिणामों को मानव द्वारा समझे जा सकने वाले संकेतों में बदलना

(iii) परिणाम के परिवर्तित संकेतों को उपयोगकर्ता तक पहुंचाना।

आउटपुट डिवाइस के कुछ उदाहरण हैं- मॉनीटर, प्रिंटर, प्लॉटर, स्पीकर, स्क्रीन इमेज प्रोजेक्टर, कार्ड रीडर आदि।

7. सीपीयू की गति को प्रभावित करने वाले कारक (Factors affecting speed of CPU)

(i) शब्द परास (Word Length) : शब्द परास बाइनरी अंकों (बिट-bit) की वह संख्या है जो कम्प्यूटर एक बार में प्रोसेसिंग के लिए लेता है। शब्द परास अधिक होने से कम्प्यूटर गति बढ़ जाती है। शब्द परास की लम्बाई 8, 16, 32 या 64 बिट तक हो सकती है।

(ii) कम्प्यूटर घड़ी (System Clock) : कम्प्यूटर में एक अवस्था से दूसरी अवस्था में परिवर्तन क्लाक पल्स (Clock Pulse) के आने पर होता है जो कम्प्यूटर घड़ी द्वारा पैदा की जाती है। अतः कम्प्यूटर घड़ी द्वारा क्लाक पल्स जितनी जल्दी-जल्दी भेजा जाएगा, कम्प्यूटर उतना ही तेज कार्य करेगा। इसकी गति को प्रति सेकेण्ड पल्स की संख्या या हर्ज (Hz) में मापा जाता है।

(iii) कैश मेमोरी (Cache Memory) : यह मुख्य मेमोरी से आवश्यक डाटा को लाकर रखता है ताकि जरूरत पड़ने पर तीव्र गति से सीपीयू को दिया जा सके। यह मेमोरी यूनिट तथा कम्प्यूटर की गति के बीच तालमेल स्थापित करने का कार्य करता है। इससे कम्प्यूटर की गति में वृद्धि होती है।

(iv) समानान्तर गणना (Parallel Operation): एक साथ कई निर्देशों के क्रियान्वयन से सीपीयू की क्षमता का बेहतर उपयोग होता है जिससे कम्प्यूटर की गति बढ़ती है।

(v) सीपीयू और अन्य उपकरणों के बीच समन्वय (Integration between CPU and Peripherals): सामान्यतः सीपीयू तीव्र गणना करता है। अतः अन्य उपकरणों के धीमा होने से कम्प्यूटर की गति प्रभावित होती है।

यह भी पढ़ें : आकार और कार्य के आधार पर वर्गीकरण

FAQs

1. कम्प्यूटर के कार्य करने का सिद्धांत है-

(a) इनपुट
(b) आउटपुट
(c) प्रोसेस
(d) उपर्युक्त तीनों

Ans. (d)
व्याख्या : कम्प्यूटर वह युक्ति है जो इनपुट के रूप में डाटा प्राप्त करता है, उसका विश्लेषण (Process) करता है तथा परिणाम को आउटपुट के रूप में देता है।

2. कम्प्यूटर के सभी अंगों के बीच तालमेल स्थापित करता है-

(a) की-बोर्ड
(b) लॉजिक यूनिट
(c) कंट्रोल यूनिट
(d) माउस

Ans. (c)
व्याख्या : कंट्रोल यूनिट (CU) कम्प्यूटर का नाड़ी तंत्र कहलाता है। यह सिस्टम यूनिट से लगे सभी हार्डवेयर को नियंत्रित करता है तथा उनके बीच तालमेल स्थापित करता है।

3. सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट (CPU) का मुख्य घटक है-

(a) कंट्रोल यूनिट
(b) अरिथमेटिक लॉजिक यूनिट
(c) प्राइमरी मेमोरी
(d) उपर्युक्त सभी

Ans. (d)
व्याख्या: सीपीयू को कम्प्यूटर का हृदय या मस्तिष्क भी कहा जाता है। यह कंट्रोल यूनिट, अरिथमेटिक लॉजिक यूनिट तथा प्राइमरी मेमोरी से मिलकर बना होता है।

4. कम्प्यूटर का मस्तिष्क कहलाता है। –

(a) मेमोरी
(b) हार्डडिस्क
(c) सीपीयू
(d) मॉनीटर

Ans. (c)
व्याख्या: सीपीयू कम्प्यूटर के सभी क्रिया-कलापों को नियंत्रित करता है तथा अन्य उपकरणों को निर्देश देता है। यह मूलभूत गणनाएं भी करता है। अतः इसे कम्प्यूटर का मस्तिष्क कहा जाता है।

5. सीपीयू के कार्य हैं-

(a) इनपुट व आउटपुट डिवाइस को नियंत्रित करना
(b) डाटा को तात्कालिक रूप से स्टोर करना
(c) निर्देशों को पढ़ना और आदेश देना
(d) उपर्युक्त सभी

Ans. (d)
व्याख्या: सीपीयू (Central Processing Unit) इनपुट व आउटपुट डिवाइस को नियंत्रित करता है, डाटा व परिणामों को तात्कालिक रूप से स्टोर करता है तथा निर्देशों के अनुसार डाटा के विश्लेषण का आदेश देता है।

6. इनमें से कौन सीपीयू चिप नहीं है-

(a) पेंटियम
(b) इंटेल सेलेरान
(c) एएमडी
(d) डीईसी

Ans. (d)
व्याख्या : डीईसी (DEC-Digital Equipment Corporation) एक कम्पनी है जबकि अन्य सभी सीपीयू चिप हैं।

7. निम्नलिखित में से कौन सा उत्पाद पेंटियम ब्रांड नाम से बेचा जाता है?

(a) मोबाइल चिप
(b) कम्प्यूटर चिप
(c) कम्प्यूटर
(d) माइक्रो प्रोसेसर

Ans. (d)
व्याख्या : पेंटियम, इंटेल, एएमडी और साइरिक्स माइक्रो प्रोसेसर चिप के कुछ प्रमुख ब्रांड हैं। पेंटियम ने पेंटियम, पेंटियम-IV, पेंटियम प्रो आदि नामों से अपने चिप बाजार में उतारे हैं।

8. कम्प्यूटर के संदर्भ में एएलयू (ALU) का तात्पर्य है?

(a) एलजेब्रिक लॉजिक यूनिट
(b) अरिथमेटिक लॉजिक यूनिट
(c) एलजेब्रिक लोकल यूनिट
(d) अरिथमेटिक लोकल यूनिट

Ans. (b)
व्याख्या : एएलयू (ALU) अरिथमैटिक लॉजिक यूनिट (Arithmatic Logic Unit) का संक्षिप्त रूप है जो कम्प्यूटर के प्रोसेसर में रहता है तथा मूलभूत गणनाएं (जोड़, घटाव, गुणा, भाग) और कुछ लॉजिकल कार्य (बराबर है, बराबर नहीं है, कम है, अधिक है) करता है।

9. कम्प्यूटर के मस्तिष्क को कहते हैं?

(a) स्मृति
(b) कुंजी पटल
(c) हार्डडिस्क
(d) सीपीयू

Ans. (d)
व्याख्या : प्रश्न संख्या 4 की व्याख्या देखें।

10. इनपुट का आउटपुट में रूपांतरण किया जाता है?

(a) पेरीफेरल्स द्वारा
(b) मेमोरी द्वारा
(c) स्टोरेज द्वारा
(d) इनपुट/आउटपुट द्वारा
(e) सीपीयू द्वारा

Ans. (e)
व्याख्या : सीपीयू इनुपट डाटा का प्रोसेसिंग करता है तथा उसे सूचना के रूप में व्यवस्थित कर आउटपुट यूनिट को देता है।

11. कम्प्यूटर में जाने वाले डाटा को कहते हैं-

(a) आउटपुट
(b) इनपुट
(c) एल्गोरिथम
(d) कैलक्यूलेशन

Ans. (b)

व्याख्या : डाटा को बाइनरी रूप में परिवर्तित कर कम्प्यूटर को देने की प्रक्रिया इनपुट कहलाती है। यह कार्य किसी इनपुट डिवाइस द्वारा संपन्न किया जाता है।

12. सीपीयू का कौन सा भाग आकलन करता है और निर्णय लेता है-

(a) अरिथमेटिक लॉजिक यूनिट
(b) अल्टरनेटिंग लॉजिक यूनिट
(c) अल्टरनेट लोकल यूनिट
(d) अमेरिकन लॉजिक यूनिट

Ans. (a)
व्याख्या : कम्प्यूटर में मूलभूत गणनाओं (जोड़, घटाव, गुणा व भाग) तथा कुछ लॉजिकल कार्यों के लिए अरिथमेटिक लॉजिक यूनिट (ALU-Arithmetic Logic Unit) का प्रयोग किया जाता है।