कंप्यूटर आर्किटेक्चर

Computer Architecture

Definition: The design and structure of a computer system, including its hardware components and how they interact.
Components:
- Central Processing Unit (CPU): The brain of the computer, responsible for executing instructions.
- Memory:
  - RAM (Random Access Memory): Temporary storage for data and instructions currently in use.
  - ROM (Read-Only Memory): Non-volatile storage that holds firmware.
- Storage Devices:
  - HDD (Hard Disk Drive): Magnetic storage for data.
  - SSD (Solid State Drive): Faster, flash memory-based storage.
- Motherboard: Connects all components and allows communication between them.
- Power Supply Unit (PSU): Converts electrical power to a usable form for the computer.
Bus Systems:
- Data Bus: Transfers data between components.
- Address Bus: Carries memory addresses from the CPU to other components.
- Control Bus: Carries control signals from the CPU.
Architecture Types:
- Von Neumann Architecture: Single memory for instructions and data, sequential processing.
- Harvard Architecture: Separate memory for instructions and data, allowing simultaneous access.

Operating Systems

Definition: Software that manages hardware and software resources, providing services for computer programs.
Functions:
- Process Management: Handles the execution of processes, multitasking, and scheduling.
- Memory Management: Manages primary memory allocation and deallocation, including virtual memory.
- File System Management: Organizes and manages data storage, providing a user interface for file operations.
- Device Management: Controls hardware devices through drivers, acting as an interface between hardware and applications.
- User Interface: Provides a means for users to interact with the computer (GUI or CLI).
Types of Operating Systems:
- Batch Operating Systems: Execute jobs in batches without user interaction.
- Time-Sharing Operating Systems: Allow multiple users to access computer resources simultaneously.
- Distributed Operating Systems: Manage a group of independent computers and present them as a single coherent system.
- Real-Time Operating Systems: Provide immediate processing and response to inputs, crucial for time-sensitive applications.
Examples:
- Windows: Popular OS for personal computers and workstations.
- Linux: Open-source OS, widely used in servers and embedded systems.
- macOS: OS for Apple's Macintosh computers.
- Android: OS for mobile devices based on Linux.

कंप्यूटर आर्किटेक्चर

परिभाषा: कंप्यूटर प्रणाली के डिजाइन और संरचना, इसमें हार्डवेयर घटक और उनके बीच की अंतःक्रिया शामिल है।
घटक:
- केंद्रीय प्रोसेसिंग यूनिट (CPU): कंप्यूटर का मस्तिष्क, जो निर्देशों को निष्पादित करता है।
मेमोरी:
- RAM (रैंडम एक्सेस मेमोरी): डेटा और निर्देशों के लिए अस्थायी संग्रहण जो वर्तमान में उपयोग में हैं।
- ROM (रीड-ओनली मेमोरी): स्थायी संग्रहण जो फर्मवेयर रखता है।
स्टोरेज डिवाइस:
- HDD (हार्ड डिस्क ड्राइव): डेटा के लिए मैग्नेटिक संग्रहण।
- SSD (सॉलिड स्टेट ड्राइव): तेज़, फ्लैश मेमोरी आधारित संग्रहण।
मदरबोर्ड: सभी घटकों को जोड़ता है और उनके बीच संचार की अनुमति देता है।
पावर सप्लाई यूनिट (PSU): इलेक्ट्रिकल पावर को कंप्यूटर के लिए उपयोगी रूप में परिवर्तित करता है।
बस सिस्टम:
- डाटा बस: घटकों के बीच डेटा स्थानांतरित करता है।
- एड्रेस बस: CPU से अन्य घटकों तक मेमोरी पते को भेजता है।
- कंट्रोल बस: CPU से नियंत्रण संकेतों को ले जाता है।
आर्किटेक्चर प्रकार:
- Von Neumann आर्किटेक्चर: निर्देशों और डेटा के लिए एकल मेमोरी, अनुक्रमिक प्रोसेसिंग।
- Harvard आर्किटेक्चर: निर्देशों और डेटा के लिए अलग मेमोरी, समानांतर पहुंच की अनुमति देता है।

ऑपरेटिंग सिस्टम

परिभाषा: सॉफ्टवेयर जो हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर संसाधनों का प्रबंधन करता है, कंप्यूटर कार्यक्रमों के लिए सेवाएं प्रदान करता है।
कार्य:
- प्रक्रिया प्रबंधन: प्रक्रियाओं के कार्यान्वयन, मल्टीटास्किंग, और शेड्यूलिंग को संभालता है।
- मेमोरी प्रबंधन: प्राथमिक मेमोरी आवंटन और डि-एलीकेशन को प्रबंधित करता है, जिसमें वर्चुअल मेमोरी शामिल है।
- फाइल सिस्टम प्रबंधन: डेटा संग्रहण को व्यवस्थित और प्रबंधित करता है, फाइल संचालन के लिए उपयोगकर्ता इंटरफेस प्रदान करता है।
- डिवाइस प्रबंधन: ड्राइवरों के माध्यम से हार्डवेयर उपकरणों को नियंत्रित करता है, हार्डवेयर और अनुप्रयोगों के बीच इंटरफेस के रूप में कार्य करता है।
- उपयोगकर्ता इंटरफेस: उपयोगकर्ताओं को कंप्यूटर के साथ बातचीत करने का एक साधन प्रदान करता है (GUI या CLI)।
ऑपरेटिंग सिस्टम के प्रकार:
- बैच ऑपरेटिंग सिस्टम: बिना उपयोगकर्ता इंटरैक्शन के बैच में कार्यों को निष्पादित करता है।
- टाइम-शेयरिंग ऑपरेटिंग सिस्टम: कई उपयोगकर्ताओं को एक साथ कंप्यूटर संसाधनों तक पहुँचने की अनुमति देता है।
- डिस्ट्रीब्यूटेड ऑपरेटिंग सिस्टम: स्वतंत्र कंप्यूटरों के समूह का प्रबंधन करता है और उन्हें एक एकीकृत प्रणाली के रूप में प्रस्तुत करता है।
- रीयल-टाइम ऑपरेटिंग सिस्टम: समय-संवेदनशील अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक तुरंत प्रोसेसिंग और प्रतिक्रिया प्रदान करता है।
उदाहरण:
- Windows: व्यक्तिगत कंप्यूटरों और कार्य स्थलों के लिए लोकप्रिय ओएस।
- Linux: ओपन-सोर्स ओएस, सर्वरों और एंबेडेड सिस्टम में व्यापक रूप से उपयोग होता है।
- macOS: एप्पल के मैकिंटॉश कंप्यूटरों के लिए ओएस।
- Android: मोबाइल उपकरणों के लिए Linux पर आधारित ओएस।