गणित और कंप्यूटर विज्ञान में एक ऑपरेशन, एक क्रिया है जो किसी दिए गए कार्य को पूरा करने के लिए की जाती है। कंप्यूटर संचालन के पांच बुनियादी प्रकार हैं: इनपुट, प्रोसेसिंग, आउटपुट, भंडारण और नियंत्रण।
एक डिजिटल कंप्यूटर को निम्नलिखित मूलभूत इकाइयों में विभाजित किया जा सकता है;
इनपुट यूनिट
सी.पी.यू. - सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट
ए. एल. यू. - अंकगणितीय तर्क इकाई
सी. यू. - नियंत्रण इकाई
मेमोरी यूनिट
आउटपुट यूनिट
01. इनपुट यूनिट
इनपुट डिवाइस मशीन में आवश्यक डेटा पढ़ते हैं। एक कंप्यूटर तब तक काम नहीं कर सकता जब तक उसका अनुवाद उस भाषा में नहीं किया जाता है जिसे वह समझता है। सभी डेटा को इलेक्ट्रॉनिक पल्स ( Pulses ) में अनुवाद करने के लिए इनपुट यूनिट प्रदान की जाती है ताकि कंप्यूटर इसे समझ सकें।
अधिकांश में जो प्रोग्राम का गठन करते हैं उन्हें कंप्यूटेशंस ( Computations ) में उपयोग किए जाने वाले सभी डेटा के साथ मशीन में फीड किया जाना चाहिए। कुछ अधिक सामान्य इनपुट डिवाइस कीबोर्ड, पंच-कार्ड, चुंबकीय टेप रीडर आदि हैं।
02. सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट
CPU यानि कि सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट जो कंप्यूटर का एक प्रमुख भाग हैं। इसमें समस्त कंप्यूटर की प्रोसेसिंग की जाती हैं। यह पुरे कंप्यूटर कॉन्फ़िगरेशन की गतिविधियों को भी नियंत्रित करता हैं। इसमें तीन मुख्य कंपोनेंट्स होते हैं, जिनके नाम हैं;
ए. एल. यू. - अंकगणितीय तर्क इकाई
सी. यू. - नियंत्रण इकाई
एम. यू. - मेमोरी यूनिट
एक सीपीयू के कार्य
1. डेटा के साथ-साथ निर्देशों को भी स्टोर करें।
2. संग्रहीत निर्देशों के अनुसार संचालन के क्रम को नियंत्रित करें।
3. कंप्यूटर सिस्टम के सभी हिस्सों को कमांड जारी करें।
4. डेटा प्रोसेसिंग करना और आउटपुट को परिणाम भेजना।
i. अंकगणितीय तर्क इकाई
ALU मुख्य मेमोरी में उपलब्ध डेटा पर क्रियान्वयन या काम करता है और प्रोसेसिंग के बाद उन्हें एक बार फिर मेमोरी में भेज देता है।
अंकगणितीय तर्क इकाई के कार्य
1. यह जोड़, घटाव, गुणा और भाग जैसे अंकगणितीय संचालन करता है।
2. AND और OR फंक्शन्स के आधार पर कुछ तार्किक क्रियाएं ( Logic Actions ) करता है।
ALU में कई संचायक और रेडजिस्टर्स ( Accumulators & Registers ) शामिल हैं। यह मुख्य मेमोरी से सभी डेटा प्राप्त करता है जैसा कि इसे दिए गए प्रोग्राम के आधार पर कंट्रोल यूनिट ( CU ) द्वारा निर्देशित किया जाता है। डेटा ALU में एक्यूमुलेटर में लोड हो जाता है। ALU के कुछ तार्किक संचालन कंप्यूटर को निर्णय लेने की गुणवत्ता में सक्षम बनाते हैं।
ii. नियंत्रण इकाई
नियंत्रण इकाई या कंट्रोल यूनिट कंप्यूटर के अंदर सभी कार्यों को निर्देशित करती है। इसे कंप्यूटर के दिल के रूप में जाना जाता है क्योंकि यह सीपीयू और इनपुट-आउटपुट उपकरणों के सभी हार्डवेयर संचालन को नियंत्रित और समन्वयित करता है।
नियंत्रण इकाई के मुख्य कार्य
1. यह इनपुट डिवाइस से मेमोरी में डेटा को अंकगणितीय तर्क इकाई ( ALU ) में स्थानांतरित करने के लिए आदेश देता है।
2. यह प्रिंटिंग के लिए परिणामों को मेमोरी से आउटपुट डिवाइस में भी स्थानांतरित करता है।
3. यह प्रोग्राम को मेमोरी में स्टोर करता है, एक-एक करके निर्देश लेता है, उन्हें समझता है और अन्य इकाइयों को टिप्पणियों की सराहना करता है या उचित कमांड्स जारी करता हैं।
iii. मेमोरी यूनिट
इसे कंप्यूटर की मुख्य या प्राथमिक मेमोरी भी कहा जाता है, क्योंकि यह सूचनाओं को संग्रहीत करने में सक्षम है, जिसे आवश्यकता पड़ने पर वापस बुलाया या एक्सेस किया जा सकता है। प्रोग्राम निर्देशों को मुख्य मेमोरी में संग्रहीत किया जाना चाहिए ताकि यह स्वचालित रूप से काम कर सके।
मेमोरी इलेक्ट्रॉनिक घटकों से बनी होती है, जिसके कारण इसका संचालन बेहद तेज होता है। चूंकि मुख्य हाई स्पीड मेमोरी आकार में सीमित होती है, इसलिए बाकी प्रोग्राम और डेटा को सेकेंडरी स्टोरेज डिवाइस में रखा जाता है जिसे बैकिंग स्टोरेज डिवाइस ( BSD - Backing Storage Devices ) भी कहा जाता है।
मेमोरी के मुख्य कार्य
1. निर्देश, जो CPU के अन्य कंपोनेंट्स द्वारा क्रियान्वयन के लिए तैयार रहते हैं।
2. निर्देश, जो वर्तमान समय में पालन किये जाने हैं।
3. प्रोसेसिंग के लिए तैयार डाटा।
4. हल ही में प्रोसेसड किया गया डाटा।
5. आउटपुट के लिए तैयार प्रोसेसड डाटा।
03. आउटपुट यूनिट
आउटपुट किसी भी कंप्यूटर प्रसंस्करण ( Processing ) के परिणामों को उपयोगकर्ता को सूचित किया जाना है। आउटपुट डिवाइस कंप्यूटर आउटपुट को मानव द्वारा समझे गए रूप में अनुवादित करते हैं। अधिकांश आउटपुट डिवाइस नियंत्रण इकाई ( CU ) द्वारा निर्देशित होते हैं, जो उन्हें आपूर्ति की जाने वाली आवश्यक जानकारी भी वहन करती है। सामान्य आउटपुट डिवाइस CRT डिस्प्ले, प्रिंटर, कार्ड-रीडर आदि हैं।
एक कंप्यूटर की बुनियादी इकाइयाँ
कंप्यूटर की पांच मूलभूत यूनिट्स का संक्षेपीकरण किया जा सकता हैं, जैसा कि निचे तालिका में दिखाया गया हैं;
यूनिट या इकाई | फंक्शन्स या कार्य |
इनपुट यूनिट | इनपुट डिवाइस से सूचना को पढ़ता है और कोडित रूप में कंप्यूटर को फीड करता है। |
स्टोरेज यूनिट | स्टोर, प्रोग्राम निर्देश और डेटा। |
अंकगणितीय तर्क इकाई | अंकगणित और तर्क संचालन करता है। |
कण्ट्रोल यूनिट | कार्यक्रम के निर्देशों की व्याख्या करता है और नियंत्रण संचालन शुरू करता है। |
आउटपुट यूनिट | जानकारी को डीकोड और इसे उपयोगकर्ता को प्रस्तुत करना। |
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