कंप्यूटर हार्डवेयर — CPU, बस, पोर्ट, इनपुट-आउटपुट डिवाइस, RAM-ROM, कैश, स्टोरेज और बूटिंग
कैसे बना: यह नोट सुयोग अकादमी के लेखक ने परीक्षा सिलेबस के अनुसार लिखा/संपादित किया है। प्रकाशन तिथि ऊपर और अंतिम संशोधन तिथि लेख के अंत में दी गई है। त्रुटि दिखे तो संपर्क करें। टीम परिचय
स्रोत आधार: RSSB CET, पटवारी, LDC, सूचना सहायक व RKCL RS-CIT पाठ्यक्रम की कंप्यूटर इकाई; NCERT/NIELIT कंप्यूटर पाठ्य सामग्री तथा सूचना प्रौद्योगिकी अधिनियम, 2000। शब्दशः पुस्तक पाठ नहीं।
सुयोग AI गुरु
नोट्स के मुख्य बिंदु, मॉक MCQ या डाउट पूछें
संक्षिप्त उत्तर: कंप्यूटर के भौतिक भाग — जिन्हें छुआ जा सकता है — हार्डवेयर कहलाते हैं। CPU (Central Processing Unit) कंप्यूटर का "मस्तिष्क" है, जिसके तीन भाग हैं — ALU (गणितीय व तार्किक क्रियाएँ), CU (नियंत्रण) और Registers (सबसे तेज़ अस्थायी भंडार); इसकी गति GHz में मापी जाती है। सभी भाग मदरबोर्ड पर जुड़ते हैं और बस (Data, Address, Control) से संवाद करते हैं। इनपुट डिवाइस में MICR बैंक चेक पढ़ता है, OMR उत्तर-पत्रक के गोले और OCR छपे अक्षरों को संपादन-योग्य टेक्स्ट में बदलता है। प्रिंटर दो प्रकार के हैं — इम्पैक्ट (डॉट मैट्रिक्स, डेज़ी व्हील, लाइन) और नॉन-इम्पैक्ट (इंकजेट, लेज़र, थर्मल)। मेमोरी पदानुक्रम है — Registers > Cache > RAM > Secondary Storage (ऊपर तेज़ व महँगी, नीचे धीमी व सस्ती)। RAM अस्थायी (volatile) है और ROM स्थायी (non-volatile); EPROM को पराबैंगनी (UV) प्रकाश से और EEPROM को विद्युत से मिटाया जाता है। कंप्यूटर चालू होने पर BIOS/UEFI पहले POST (Power-On Self-Test) करता है और फिर ऑपरेटिंग सिस्टम लोड होता है — इसे बूटिंग कहते हैं।
संक्षिप्त उत्तर
| तथ्य | उत्तर |
|---|---|
| कंप्यूटर का मस्तिष्क | CPU |
| CPU के भाग | ALU + CU + Registers |
| CPU की गति की इकाई | Hertz — आज GHz (1 GHz = 10⁹ चक्र/सेकंड) |
| सबसे तेज़ मेमोरी | Registers |
| CPU और RAM के बीच तेज़ मेमोरी | Cache (SRAM से बनी) |
| मुख्य मेमोरी (RAM) प्रायः | DRAM |
| अस्थायी (Volatile) मेमोरी | RAM |
| EPROM मिटाने का तरीका | पराबैंगनी (UV) प्रकाश |
| बैंक चेक पढ़ने वाली तकनीक | MICR |
| OMR शीट पढ़ने वाला | Optical Mark Reader |
| छपे टेक्स्ट को संपादन-योग्य बनाना | OCR |
| इनपुट और आउटपुट दोनों | टचस्क्रीन |
| बड़े नक्शे / इंजीनियरिंग ड्रॉइंग | प्लॉटर |
| सबसे शांत व तेज़ कार्यालयी प्रिंटर | लेज़र (टोनर) |
| CD / DVD / Blu-ray (सिंगल लेयर) | 700 MB / 4.7 GB / 25 GB |
| अनुक्रमिक (Sequential) एक्सेस | मैग्नेटिक टेप |
| चालू होते ही हार्डवेयर जाँच | POST |
| BIOS का आधुनिक विकल्प | UEFI |
2. सिलेबस में यह टॉपिक क्यों महत्वपूर्ण है?
हार्डवेयर और मेमोरी कंप्यूटर ज्ञान खंड का सबसे बड़ा तथ्यात्मक अध्याय है। राजस्थान CET, पटवारी और LDC/कनिष्ठ सहायक की परीक्षाओं में "कौन-सा इनपुट डिवाइस नहीं है?", "MICR का उपयोग कहाँ होता है?", "सबसे तेज़ मेमोरी कौन-सी?" जैसे सीधे प्रश्न इसी से बनते हैं। सूचना सहायक और बैंकिंग परीक्षाओं में मेमोरी के प्रकार (SRAM बनाम DRAM, PROM–EPROM–EEPROM), बस, पोर्ट और बूटिंग की प्रक्रिया गहराई से पूछी जाती है। RS-CIT में इनपुट-आउटपुट डिवाइस और स्टोरेज मीडिया व्यावहारिक रूप में आते हैं। इस अध्याय से पहले कंप्यूटर परिचय और मेमोरी इकाइयाँ देख लें।
परीक्षा उपयोगिता: ★★★★★
- राजस्थान CET (12वीं व स्नातक), पटवारी, LDC — इनपुट/आउटपुट डिवाइस, मेमोरी
- सूचना सहायक — CPU संरचना, बस, कैश, ROM के प्रकार, बूटिंग
- RS-CIT — डिवाइस पहचान, स्टोरेज मीडिया, पोर्ट
- SSC, बैंकिंग — मेमोरी पदानुक्रम, प्रिंटर, फुल फॉर्म
प्रश्न कैसे आते हैं?
- फुल फॉर्म — ALU, MICR, OMR, OCR, BIOS, POST, EEPROM
- डिवाइस का वर्गीकरण — इनपुट, आउटपुट या दोनों
- मेमोरी तुलना — सबसे तेज़/धीमी, volatile/non-volatile
- प्रिंटर का प्रकार — इम्पैक्ट या नॉन-इम्पैक्ट
- स्टोरेज क्षमता और एक्सेस विधि
- बूटिंग का क्रम
3. CPU (Central Processing Unit)
CPU निर्देशों को Fetch (मेमोरी से लाना) → Decode (समझना) → Execute (चलाना) → परिणाम Store करने के चक्र में चलाता है। इसे Machine Cycle / Instruction Cycle कहते हैं। आज CPU एक चिप — माइक्रोप्रोसेसर — के रूप में होता है।
| भाग | पूरा नाम | कार्य |
|---|---|---|
| ALU | Arithmetic Logic Unit | जोड़, घटाव, गुणा, भाग; तुलना (>, <, =) और तार्किक क्रियाएँ (AND, OR, NOT) |
| CU | Control Unit | सभी भागों का नियंत्रण व समन्वय; निर्देश पढ़कर संकेत भेजना; स्वयं डेटा प्रोसेस नहीं करती |
| Registers | — | CPU के अंदर सबसे छोटी व सबसे तेज़ मेमोरी |
3.1 प्रमुख रजिस्टर
| रजिस्टर | कार्य |
|---|---|
| Accumulator (AC) | ALU के परिणाम अस्थायी रूप से रखना |
| Program Counter (PC) | अगले निर्देश का पता (address) |
| Instruction Register (IR) | वर्तमान में चल रहा निर्देश |
| MAR (Memory Address Register) | जिस मेमोरी स्थान को पढ़ना/लिखना है उसका पता |
| MDR / MBR (Memory Data/Buffer Register) | मेमोरी से आया या जाने वाला डेटा |
3.2 क्लॉक स्पीड और कोर
| अवधारणा | अर्थ |
|---|---|
| Clock Speed | CPU प्रति सेकंड कितने चक्र चलाता है; इकाई Hertz (Hz)। 1 MHz = 10⁶ Hz, 1 GHz = 10⁹ Hz। 3.2 GHz = 3.2 × 10⁹ = 3,200,000,000 चक्र प्रति सेकंड |
| Core | एक चिप के अंदर स्वतंत्र प्रोसेसिंग इकाई — Dual-core (2), Quad-core (4), Octa-core (8) |
| MIPS | Million Instructions Per Second — प्रोसेसर की गति का एक माप |
| Word Size | CPU एक बार में जितने बिट प्रोसेस करे — 32-बिट, 64-बिट |
| प्रमुख निर्माता | Intel, AMD (PC); ARM-आधारित डिज़ाइन (मोबाइल) |
4. मदरबोर्ड, बस और पोर्ट
मदरबोर्ड (System Board / Main Board) वह मुख्य सर्किट बोर्ड है जिस पर CPU सॉकेट, RAM स्लॉट, चिपसेट, BIOS/UEFI चिप, CMOS बैटरी (घड़ी व BIOS सेटिंग बचाने के लिए), विस्तार स्लॉट (PCIe) और पोर्ट लगे होते हैं। बिजली की आपूर्ति SMPS (Switched Mode Power Supply) करती है।
4.1 बस (Bus)
| बस | क्या ले जाती है | दिशा |
|---|---|---|
| Data Bus | वास्तविक डेटा | द्वि-दिशीय (Bidirectional) |
| Address Bus | मेमोरी स्थान का पता | एक-दिशीय (CPU → मेमोरी/डिवाइस) |
| Control Bus | नियंत्रण संकेत (Read, Write, Clock, Interrupt) | CU से नियंत्रित; संकेत दोनों ओर |
गणना: n-बिट Address Bus अधिकतम 2ⁿ स्थानों का पता दे सकती है। 32-बिट → 2³² = 4,294,967,296 बाइट = 4 GB। यही कारण है कि 32-बिट सिस्टम सामान्यतः 4 GB से अधिक RAM का पूरा उपयोग नहीं कर पाते।
4.2 पोर्ट (Ports)
| पोर्ट | पूरा नाम / प्रकार | उपयोग |
|---|---|---|
| USB | Universal Serial Bus — सीरियल, Plug and Play, Hot-swappable | पेन ड्राइव, माउस, कीबोर्ड, प्रिंटर, मोबाइल; USB 2.0 = 480 Mbps, USB 3.0 = 5 Gbps |
| HDMI | High-Definition Multimedia Interface — डिजिटल | एक ही केबल में वीडियो + ऑडियो; TV, प्रोजेक्टर, मॉनिटर |
| VGA | Video Graphics Array — एनालॉग, 15-पिन | पुराने मॉनिटर/प्रोजेक्टर; केवल वीडियो |
| PS/2 | 6-पिन mini-DIN | पुराना कीबोर्ड (बैंगनी) व माउस (हरा) |
| Serial (COM) | एक बार में एक बिट; प्रायः 9-पिन | पुराने मॉडेम, माउस |
| Parallel (LPT) | एक साथ कई बिट; 25-पिन | पुराने प्रिंटर |
| Ethernet (RJ-45) | नेटवर्क पोर्ट | LAN केबल / इंटरनेट |
| Audio Jack (3.5 mm) | एनालॉग ऑडियो | हेडफ़ोन, माइक |
5. इनपुट डिवाइस
इनपुट डिवाइस उपयोगकर्ता के डेटा व निर्देशों को कंप्यूटर तक पहुँचाते हैं।
5.1 कीबोर्ड
| बिंदु | तथ्य |
|---|---|
| सबसे प्रचलित लेआउट | QWERTY (ऊपरी अक्षर-पंक्ति के पहले छह अक्षर); टाइपराइटर से आया |
| अन्य लेआउट | Dvorak, AZERTY (फ़्रांस); हिंदी के लिए सरकारी मानक — Inscript |
| मानक Windows कीबोर्ड | प्रायः 104 कुंजियाँ |
| Function Keys | F1 से F12 |
| Toggle Keys | Caps Lock, Num Lock, Scroll Lock (एक बार दबाने पर चालू, दूसरी बार बंद) |
| Modifier Keys | Ctrl, Alt, Shift, Windows — दूसरी कुंजी के साथ प्रयोग |
| Navigation Keys | Arrow, Home, End, Page Up, Page Down |
5.2 पॉइंटिंग और अन्य इनपुट डिवाइस
| डिवाइस | पूरा नाम / कार्य | उपयोग |
|---|---|---|
| Mouse | पॉइंटिंग डिवाइस; डगलस एंगेलबार्ट (1960 का दशक); मैकेनिकल (बॉल), ऑप्टिकल, वायरलेस | क्लिक, डबल-क्लिक, ड्रैग, स्क्रॉल |
| Trackball / Touchpad | माउस के विकल्प | लैपटॉप (टचपैड) |
| Scanner | कागज़ के चित्र/दस्तावेज़ को डिजिटल छवि में बदलना | फ्लैटबेड, हैंडहेल्ड |
| OMR | Optical Mark Reader — पेन/पेंसिल के निशान पहचानना | वस्तुनिष्ठ परीक्षा की उत्तर-पुस्तिका |
| OCR | Optical Character Recognition — छपे अक्षर पहचानकर संपादन-योग्य टेक्स्ट बनाना | पुस्तक/दस्तावेज़ का डिजिटलीकरण |
| MICR | Magnetic Ink Character Recognition — चुंबकीय स्याही से छपे अक्षर पढ़ना | बैंक चेक का निपटान; चेक के नीचे की संख्या |
| BCR | Bar Code Reader — काली-सफ़ेद रेखाओं का कोड पढ़ना | दुकानों के बिलिंग काउंटर, पुस्तकालय |
| QR Code Scanner | Quick Response — द्वि-आयामी (2D) कोड | UPI भुगतान, टिकट |
| Biometric Device | शारीरिक पहचान — फिंगरप्रिंट, आइरिस (आँख की पुतली), चेहरा | आधार प्रमाणीकरण, उपस्थिति |
| Light Pen | प्रकाश-संवेदी पेन; स्क्रीन पर सीधे चित्र/चयन | डिज़ाइन |
| Joystick | हैंडल वाला पॉइंटिंग डिवाइस | वीडियो गेम, सिम्युलेटर |
| Touchscreen | स्पर्श से इनपुट; इनपुट + आउटपुट दोनों | मोबाइल, ATM, कियोस्क |
| Microphone | ध्वनि इनपुट | वॉयस रिकॉर्डिंग, वॉयस कमांड |
| Webcam / Digital Camera | चित्र / वीडियो इनपुट | वीडियो कॉल |
| Graphics Tablet (Digitizer) | स्टाइलस से चित्र बनाना | ग्राफ़िक डिज़ाइन |
MICR का तथ्य: भारत में चेक के नीचे छपी MICR संख्या 9 अंकों की होती है — शहर (3), बैंक (3), शाखा (3)। चुंबकीय स्याही के कारण इसे गंदे या मुहर लगे चेक पर भी मशीन पढ़ लेती है।
6. आउटपुट डिवाइस
6.1 मॉनिटर (VDU — Visual Display Unit)
| प्रकार | तकनीक | विशेषता |
|---|---|---|
| CRT | Cathode Ray Tube — इलेक्ट्रॉन गन | भारी, अधिक बिजली; अब लगभग समाप्त |
| LCD | Liquid Crystal Display | पतला; स्वयं प्रकाश नहीं देता — बैकलाइट चाहिए |
| LED | LED बैकलाइट वाला LCD | LCD से कम बिजली, बेहतर चमक |
| OLED | Organic Light Emitting Diode | हर पिक्सेल स्वयं प्रकाशित; बैकलाइट नहीं; गहरा काला रंग; मुड़ने योग्य स्क्रीन संभव |
| अवधारणा | अर्थ / उदाहरण |
|---|---|
| Pixel | Picture Element — स्क्रीन का सबसे छोटा बिंदु |
| Resolution | चौड़ाई × ऊँचाई में पिक्सेल; Full HD = 1920 × 1080 = 2,073,600 पिक्सेल; 4K UHD = 3840 × 2160 = 8,294,400 पिक्सेल |
| Refresh Rate | स्क्रीन प्रति सेकंड कितनी बार नई बनती है — Hz में (60 Hz, 120 Hz) |
| स्क्रीन का आकार | विकर्ण (diagonal) की लंबाई, इंच में |
| रंग मॉडल | स्क्रीन पर RGB (Red, Green, Blue); छपाई में CMYK |
6.2 प्रिंटर
| श्रेणी | प्रिंटर | तरीका | गति की इकाई / विशेषता |
|---|---|---|---|
| Impact (ठोकर से छपाई) | Dot Matrix | पिनों का सिर रिबन पर ठोकर मारता है | CPS (Characters Per Second); शोर; कार्बन कॉपी संभव |
| Impact | Daisy Wheel | फूल जैसे पहिये पर बने अक्षर | Letter quality; ग्राफ़िक्स नहीं छाप सकता |
| Impact | Line Printer (Drum/Chain) | एक बार में पूरी पंक्ति | LPM (Lines Per Minute); बड़े डेटा केंद्र |
| Non-Impact | Inkjet | स्याही की बहुत छोटी बूँदें छिड़कना | रंगीन फोटो; घरेलू उपयोग |
| Non-Impact | Laser | लेज़र + फोटोसंवेदी ड्रम + टोनर (पाउडर) — ज़ेरोग्राफ़ी | PPM (Pages Per Minute); तेज़, शांत, उच्च गुणवत्ता |
| Non-Impact | Thermal | ऊष्मा-संवेदी कागज़ को गर्म करना | बिल रसीद, ATM पर्ची, टिकट |
प्रिंट गुणवत्ता DPI (Dots Per Inch) में मापी जाती है। प्लॉटर बड़े आकार के नक्शे, भवन-नक्शे और इंजीनियरिंग ड्रॉइंग (CAD) बनाता है — पेन, ड्रम और फ्लैटबेड प्लॉटर। 3D प्रिंटर परत-दर-परत ठोस वस्तु बनाता है।
6.3 अन्य आउटपुट डिवाइस
| डिवाइस | कार्य |
|---|---|
| Speaker / Headphone | ध्वनि आउटपुट |
| Projector | स्क्रीन की छवि को बड़े पर्दे पर दिखाना (कक्षा, सभा) |
| Plotter | बड़े ग्राफ़िक्स व ड्रॉइंग |
| इनपुट + आउटपुट दोनों | टचस्क्रीन, मॉडेम, हेडसेट (माइक सहित), नेटवर्क कार्ड |
7. मेमोरी
7.1 मेमोरी पदानुक्रम (Memory Hierarchy)
| स्तर | मेमोरी | गति | क्षमता | प्रति बिट लागत |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Registers (CPU के भीतर) | सबसे तेज़ | सबसे कम | सबसे अधिक |
| 2 | Cache (L1 > L2 > L3 गति में) | बहुत तेज़ | KB–MB | बहुत अधिक |
| 3 | RAM (मुख्य मेमोरी) | तेज़ | GB | मध्यम |
| 4 | Secondary — SSD, HDD | धीमी | सैकड़ों GB–TB | कम |
| 5 | Tertiary/Offline — मैग्नेटिक टेप, ऑप्टिकल डिस्क | सबसे धीमी | बहुत बड़ी | सबसे कम |
नियम: पदानुक्रम में ऊपर जाने पर गति और लागत बढ़ती है, क्षमता घटती है। CPU सीधे केवल Registers, Cache और RAM से काम करता है; सेकेंडरी स्टोरेज का डेटा पहले RAM में आता है।
7.2 प्राथमिक मेमोरी: RAM
RAM (Random Access Memory) — अस्थायी/वोलेटाइल मेमोरी; बिजली जाते ही डेटा मिट जाता है। चल रहे प्रोग्राम और डेटा यहीं रहते हैं। इसे पढ़ा और लिखा दोनों जा सकता है।
| बिंदु | SRAM (Static RAM) | DRAM (Dynamic RAM) |
|---|---|---|
| भंडारण तत्व | फ्लिप-फ्लॉप (कई ट्रांजिस्टर) | संधारित्र (Capacitor) + एक ट्रांजिस्टर |
| Refresh | आवश्यक नहीं | बार-बार refresh आवश्यक (संधारित्र का आवेश रिसता है) |
| गति | अधिक तेज़ | अपेक्षाकृत धीमी |
| लागत / घनत्व | महँगी, कम घनत्व | सस्ती, अधिक घनत्व |
| उपयोग | Cache मेमोरी | मुख्य मेमोरी (SDRAM, DDR4, DDR5) |
7.3 प्राथमिक मेमोरी: ROM
ROM (Read Only Memory) — स्थायी/नॉन-वोलेटाइल; बिजली जाने पर भी डेटा बना रहता है। इसमें निर्माता द्वारा डाले गए स्थायी निर्देश (जैसे BIOS/फर्मवेयर) होते हैं।
| प्रकार | पूरा नाम | लिखना / मिटाना |
|---|---|---|
| Mask ROM | — | निर्माण के समय ही लिखी; बदली नहीं जा सकती |
| PROM | Programmable ROM | उपयोगकर्ता एक बार प्रोग्राम कर सकता है (One-Time Programmable); फिर नहीं बदलती |
| EPROM | Erasable Programmable ROM | पराबैंगनी (UV) प्रकाश से पूरी मिटाकर दोबारा लिखी जा सकती है; चिप पर काँच की खिड़की |
| EEPROM | Electrically Erasable Programmable ROM | विद्युत संकेत से मिटाई जाती है; चिप निकाले बिना, बाइट-स्तर पर |
| Flash Memory | EEPROM का विकसित रूप | ब्लॉक-स्तर पर तेज़ी से मिटाना-लिखना; पेन ड्राइव, मेमोरी कार्ड, SSD, आधुनिक BIOS चिप |
7.4 RAM बनाम ROM
| बिंदु | RAM | ROM |
|---|---|---|
| प्रकृति | Volatile (अस्थायी) | Non-volatile (स्थायी) |
| पढ़ना-लिखना | दोनों | मुख्यतः पढ़ना |
| सामग्री | चल रहे प्रोग्राम व डेटा | BIOS/फर्मवेयर, बूट निर्देश |
| क्षमता | अधिक (GB) | कम |
7.5 कैश मेमोरी
Cache, CPU और RAM के बीच की बहुत तेज़ SRAM मेमोरी है, जिसमें बार-बार उपयोग होने वाला डेटा रखा जाता है ताकि CPU को धीमी RAM का इंतज़ार न करना पड़े। स्तर: L1 (सबसे तेज़, सबसे छोटी, CPU कोर में), L2, L3 (बड़ी, कोर के बीच साझा)। जब माँगा गया डेटा कैश में मिल जाए तो Cache Hit, न मिले तो Cache Miss।
7.6 सेकेंडरी (द्वितीयक) स्टोरेज
| माध्यम | तकनीक | तथ्य |
|---|---|---|
| HDD (Hard Disk Drive) | चुंबकीय; घूमती प्लेटें (Platters), Read/Write Head | Tracks (वृत्त), Sectors (खंड), Cylinder; गति RPM में (5400, 7200); Access time = Seek time + Rotational latency |
| SSD (Solid State Drive) | NAND फ्लैश | कोई गतिमान भाग नहीं; HDD से बहुत तेज़, कम बिजली, झटके से सुरक्षित |
| CD | ऑप्टिकल; अवरक्त लेज़र | लगभग 700 MB; CD-ROM (केवल पढ़ना), CD-R (एक बार लिखना), CD-RW (बार-बार) |
| DVD | ऑप्टिकल; लाल लेज़र | 4.7 GB (सिंगल लेयर), 8.5 GB (डुअल लेयर) |
| Blu-ray | ऑप्टिकल; नीला-बैंगनी लेज़र (छोटी तरंगदैर्ध्य) | 25 GB (सिंगल लेयर), 50 GB (डुअल लेयर); HD वीडियो |
| Pen Drive | फ्लैश मेमोरी, USB से | पोर्टेबल, Plug and Play |
| Memory Card | फ्लैश (SD, microSD) | मोबाइल, कैमरा |
| Magnetic Tape | चुंबकीय फीता | अनुक्रमिक (Sequential) एक्सेस; सस्ता; बड़े बैकअप व अभिलेख |
| Floppy Disk (ऐतिहासिक) | चुंबकीय | 3.5 इंच = 1.44 MB |
एक्सेस विधि: मैग्नेटिक टेप में डेटा क्रम से पढ़ना पड़ता है (Sequential Access), जबकि हार्ड डिस्क, CD और RAM में किसी भी स्थान तक सीधे पहुँचा जा सकता है (Direct/Random Access)।
7.7 वर्चुअल मेमोरी
जब RAM भर जाती है, तो ऑपरेटिंग सिस्टम हार्ड डिस्क/SSD के एक भाग को अस्थायी रूप से RAM की तरह उपयोग करता है — इसे Virtual Memory कहते हैं। डेटा पेज (Page) के रूप में RAM और डिस्क के बीच आता-जाता है (Paging); Windows में यह फ़ाइल pagefile.sys होती है। यह RAM से बहुत धीमी है; अत्यधिक पेजिंग से सिस्टम धीमा हो जाता है (Thrashing)। विस्तृत चर्चा ऑपरेटिंग सिस्टम के मेमोरी प्रबंधन में है।
8. बूटिंग, BIOS, UEFI और POST
| चरण | क्या होता है |
|---|---|
| 1. Power On | SMPS से बिजली; CPU फर्मवेयर (BIOS/UEFI) का पहला निर्देश चलाता है |
| 2. POST | Power-On Self-Test — RAM, कीबोर्ड, ग्राफ़िक्स आदि की जाँच; त्रुटि पर बीप कोड/संदेश |
| 3. बूट डिवाइस खोजना | Boot order (SSD/HDD, USB, DVD) के अनुसार |
| 4. Bootloader | डिस्क से बूटलोडर लोड होता है (जैसे Windows Boot Manager, GRUB) |
| 5. OS लोड | ऑपरेटिंग सिस्टम का कर्नेल RAM में आता है; लॉगिन स्क्रीन |
| अवधारणा | अर्थ |
|---|---|
| BIOS | Basic Input Output System — मदरबोर्ड की ROM/फ्लैश चिप में स्थायी फर्मवेयर |
| UEFI | Unified Extensible Firmware Interface — BIOS का आधुनिक विकल्प; बड़ी डिस्क (GPT), तेज़ बूट, Secure Boot, ग्राफ़िकल सेटअप |
| CMOS | BIOS की सेटिंग और तारीख-समय रखने वाली छोटी मेमोरी; CMOS बैटरी से चलती है |
| Cold Boot | बंद कंप्यूटर को चालू करना (हार्ड बूट) |
| Warm Boot | चालू कंप्यूटर को Restart करना (सॉफ्ट बूट) |
| Firmware | हार्डवेयर में स्थायी रूप से रखा सॉफ़्टवेयर |
9. परीक्षा में कौन-सी गलतियाँ होती हैं? (Exam Trap)
Trap 1: CU डेटा प्रोसेस नहीं करती
गणना और तुलना ALU करती है; CU केवल नियंत्रण करती है। "कौन-सी इकाई तार्किक तुलना करती है?" — ALU।
Trap 2: सबसे तेज़ मेमोरी Cache नहीं, Register है
विकल्पों में Register हो तो वही सबसे तेज़। Register न हो, तब Cache।
Trap 3: OMR, OCR, MICR का घालमेल
| तकनीक | क्या पढ़ती है | उदाहरण |
|---|---|---|
| OMR | निशान (Mark) — भरे गोले | परीक्षा उत्तर-पत्रक |
| OCR | छपे अक्षर (Character) — प्रकाश से | पुस्तक का डिजिटलीकरण |
| MICR | चुंबकीय स्याही के अक्षर | बैंक चेक |
Trap 4: EPROM = UV, EEPROM = बिजली
"E" एक बार = Erasable (UV से); "EE" दो बार = Electrically Erasable। उलटा याद न करें।
Trap 5: DRAM को refresh चाहिए, SRAM को नहीं
"Dynamic" = बदलता रहता है = refresh चाहिए। "Static" = स्थिर = refresh नहीं। Cache = SRAM; मुख्य RAM = DRAM।
Trap 6: लेज़र प्रिंटर इम्पैक्ट नहीं है
लेज़र, इंकजेट और थर्मल — नॉन-इम्पैक्ट। डॉट मैट्रिक्स, डेज़ी व्हील और लाइन — इम्पैक्ट। कार्बन कॉपी (एक साथ कई प्रतियाँ) केवल इम्पैक्ट प्रिंटर से।
Trap 7: टचस्क्रीन इनपुट और आउटपुट दोनों
"केवल इनपुट डिवाइस कौन-सा है?" में टचस्क्रीन सही उत्तर नहीं — वह दोनों है। स्पीकर केवल आउटपुट; माइक केवल इनपुट।
Trap 8: वर्चुअल मेमोरी RAM का भाग नहीं
वर्चुअल मेमोरी हार्ड डिस्क/SSD पर बनती है; यह RAM को "बड़ा दिखाती" है, स्वयं RAM नहीं है।
Trap 9: Address Bus एक-दिशीय
Data Bus द्वि-दिशीय है; Address Bus केवल CPU से बाहर की ओर पता ले जाती है।
Trap 10: BIOS ROM में, OS हार्ड डिस्क में
BIOS/UEFI मदरबोर्ड की चिप में रहता है; Windows/Linux जैसे ऑपरेटिंग सिस्टम सेकेंडरी स्टोरेज (SSD/HDD) पर रहते हैं और बूटिंग में RAM में लोड होते हैं।
10. Most-Asked रिवीज़न तालिका (55 तथ्य)
| क्र. | प्रश्न | उत्तर |
|---|---|---|
| 1 | ALU का पूरा नाम | Arithmetic Logic Unit |
| 2 | तार्किक तुलना करने वाली इकाई | ALU |
| 3 | सभी इकाइयों का नियंत्रण | Control Unit |
| 4 | अगले निर्देश का पता रखने वाला रजिस्टर | Program Counter |
| 5 | ALU के परिणाम रखने वाला रजिस्टर | Accumulator |
| 6 | CPU की गति की इकाई | GHz |
| 7 | 1 GHz | 10⁹ Hz |
| 8 | मुख्य सर्किट बोर्ड | मदरबोर्ड |
| 9 | BIOS सेटिंग व घड़ी चलाने वाली बैटरी | CMOS बैटरी |
| 10 | मेमोरी का पता ले जाने वाली बस | Address Bus |
| 11 | 32-बिट Address Bus की अधिकतम पहुँच | 4 GB |
| 12 | USB का पूरा नाम | Universal Serial Bus |
| 13 | वीडियो + ऑडियो एक केबल में (डिजिटल) | HDMI |
| 14 | VGA किस प्रकार का संकेत | एनालॉग |
| 15 | पुराने प्रिंटर का पोर्ट | Parallel (LPT) |
| 16 | सबसे प्रचलित कीबोर्ड लेआउट | QWERTY |
| 17 | हिंदी का मानक कीबोर्ड लेआउट | Inscript |
| 18 | Toggle Key | Caps Lock, Num Lock, Scroll Lock |
| 19 | माउस का आविष्कार | डगलस एंगेलबार्ट |
| 20 | बैंक चेक की प्रोसेसिंग | MICR |
| 21 | OMR का पूरा नाम | Optical Mark Reader/Recognition |
| 22 | OCR का कार्य | छपे अक्षरों को संपादन-योग्य टेक्स्ट बनाना |
| 23 | दुकान पर उत्पाद कोड पढ़ना | Bar Code Reader |
| 24 | फिंगरप्रिंट स्कैनर | Biometric इनपुट |
| 25 | गेम खेलने का डिवाइस | Joystick |
| 26 | इनपुट और आउटपुट दोनों | टचस्क्रीन |
| 27 | Pixel का पूरा नाम | Picture Element |
| 28 | Full HD रिज़ॉल्यूशन | 1920 × 1080 |
| 29 | बैकलाइट के बिना स्वयं प्रकाशित डिस्प्ले | OLED |
| 30 | CRT का पूरा नाम | Cathode Ray Tube |
| 31 | डॉट मैट्रिक्स की गति इकाई | CPS |
| 32 | लाइन प्रिंटर की गति इकाई | LPM |
| 33 | लेज़र प्रिंटर की गति इकाई | PPM |
| 34 | लेज़र प्रिंटर में स्याही | टोनर (पाउडर) |
| 35 | ATM पर्ची का प्रिंटर | थर्मल |
| 36 | प्रिंट गुणवत्ता की इकाई | DPI |
| 37 | बड़े नक्शे/ड्रॉइंग | प्लॉटर |
| 38 | सबसे तेज़ मेमोरी | Register |
| 39 | Cache किससे बनती है | SRAM |
| 40 | Refresh की आवश्यकता | DRAM |
| 41 | Volatile मेमोरी | RAM |
| 42 | Non-volatile प्राथमिक मेमोरी | ROM |
| 43 | एक बार प्रोग्राम होने वाली ROM | PROM |
| 44 | UV प्रकाश से मिटने वाली | EPROM |
| 45 | विद्युत से मिटने वाली | EEPROM |
| 46 | पेन ड्राइव की तकनीक | फ्लैश मेमोरी |
| 47 | गतिमान भाग रहित स्टोरेज | SSD |
| 48 | हार्ड डिस्क की गति इकाई | RPM |
| 49 | CD की सामान्य क्षमता | 700 MB |
| 50 | सिंगल लेयर DVD | 4.7 GB |
| 51 | सिंगल लेयर Blu-ray | 25 GB |
| 52 | अनुक्रमिक एक्सेस वाला माध्यम | मैग्नेटिक टेप |
| 53 | डिस्क को RAM की तरह उपयोग | वर्चुअल मेमोरी |
| 54 | POST का पूरा नाम | Power-On Self-Test |
| 55 | Restart करना | Warm Boot |
11. परीक्षा में यह टॉपिक कैसे पूछा जाता है
नीचे के नमूना प्रश्न इस नोट के लिए बनाए गए हैं।
- बेमेल छाँटो: "निम्न में से कौन इनपुट डिवाइस नहीं है — स्कैनर, MICR, प्लॉटर, लाइट पेन?" — प्लॉटर (आउटपुट)।
- उपयोग: "बैंकों में चेक की तेज़ प्रोसेसिंग के लिए किस तकनीक का उपयोग होता है?" — MICR।
- तुलना: "निम्न को गति के घटते क्रम में लगाइए — RAM, Register, HDD, Cache।" — Register > Cache > RAM > HDD।
- फुल फॉर्म: "EEPROM का पूरा नाम?" — Electrically Erasable Programmable Read Only Memory।
- कथन आधारित: "कथन I: DRAM को refresh करना पड़ता है। कथन II: Cache मेमोरी प्रायः DRAM से बनती है।" — I सही, II गलत (SRAM)।
- प्रकार: "निम्न में से कौन-सा इम्पैक्ट प्रिंटर है — लेज़र, इंकजेट, डॉट मैट्रिक्स, थर्मल?" — डॉट मैट्रिक्स।
- प्रक्रिया: "कंप्यूटर चालू होते ही हार्डवेयर जाँचने वाली प्रक्रिया?" — POST।
12. इसे आसानी से याद कैसे रखें?
1. CPU के भाग: "ALU Aदा करे गणना, CU Control करे" — गणना ALU, नियंत्रण CU।
2. पदानुक्रम: "Raja Chala Rajmahal Se" — Register, Cache, RAM, Secondary (तेज़ से धीमा)।
3. ROM परिवार: "P = एक बार, E = UV, EE = बिजली, Flash = पेन ड्राइव"।
4. SRAM/DRAM: "Static = Speed (Cache); Dynamic = Dubara refresh"।
5. तीन ऑप्टिकल रीडर: "Mark = परीक्षा, Character = किताब, Magnetic = Money (चेक)"।
6. प्रिंटर गति: "डॉट = CPS, लाइन = LPM, लेज़र = PPM" — अक्षर, पंक्ति, पृष्ठ।
7. डिस्क क्षमता: "7-4.7-25" — CD 700 MB, DVD 4.7 GB, Blu-ray 25 GB।
13. कथन अभ्यास
ALU गणितीय और तार्किक दोनों क्रियाएँ करती है। — सही।
Control Unit डेटा पर गणना करती है। — गलत (CU नियंत्रण करती है; गणना ALU करती है)।
Register सबसे तेज़ मेमोरी है। — सही।
SRAM को बार-बार refresh करना पड़ता है। — गलत (refresh DRAM को चाहिए)।
EPROM को पराबैंगनी प्रकाश से मिटाया जाता है। — सही।
RAM नॉन-वोलेटाइल मेमोरी है। — गलत (RAM वोलेटाइल है; ROM नॉन-वोलेटाइल)।
MICR का उपयोग बैंक चेक पढ़ने में होता है। — सही।
लेज़र प्रिंटर इम्पैक्ट प्रिंटर है। — गलत (नॉन-इम्पैक्ट)।
प्लॉटर एक आउटपुट डिवाइस है। — सही।
मैग्नेटिक टेप में डेटा का अनुक्रमिक एक्सेस होता है। — सही।
वर्चुअल मेमोरी RAM चिप का हिस्सा होती है। — गलत (हार्ड डिस्क/SSD का भाग)।
POST बूटिंग के समय हार्डवेयर की जाँच करता है। — सही।
14. एक दिन पहले — 14 रेखाएँ
- CPU = ALU (गणना-तुलना) + CU (नियंत्रण) + Registers
- Program Counter = अगले निर्देश का पता; Accumulator = परिणाम
- CPU गति = GHz; 1 GHz = 10⁹ Hz
- Data Bus द्वि-दिशीय, Address Bus एक-दिशीय; 32-बिट → 4 GB
- USB = Universal Serial Bus; HDMI डिजिटल (वीडियो + ऑडियो); VGA एनालॉग
- OMR = निशान, OCR = अक्षर, MICR = चेक, BCR = बारकोड
- टचस्क्रीन = इनपुट + आउटपुट
- OLED = बैकलाइट नहीं; LCD = बैकलाइट चाहिए; Pixel = Picture Element
- इम्पैक्ट: डॉट मैट्रिक्स, डेज़ी व्हील, लाइन; नॉन-इम्पैक्ट: इंकजेट, लेज़र, थर्मल
- Register > Cache > RAM > SSD/HDD > टेप
- SRAM = Cache, refresh नहीं; DRAM = मुख्य RAM, refresh चाहिए
- PROM एक बार; EPROM = UV; EEPROM = बिजली; Flash = पेन ड्राइव/SSD
- CD 700 MB, DVD 4.7 GB, Blu-ray 25 GB; टेप = Sequential
- Power On → POST → Bootloader → OS; BIOS का आधुनिक रूप UEFI
15. अभ्यास
पृष्ठ के अंत में 25 प्रश्नों का अभ्यास क्विज़ है — CPU, बस, पोर्ट, इनपुट-आउटपुट डिवाइस, मेमोरी के प्रकार और बूटिंग। गलत उत्तरों को ऊपर की Trap Section से मिलाएँ। पूरे पेपर स्तर के अभ्यास के लिए सूचना सहायक टेस्ट सीरीज़ 2026 और LDC/कनिष्ठ सहायक टेस्ट सीरीज़ 2026 हल करें।
16. निष्कर्ष: परीक्षा के लिए क्या याद रखें?
हार्डवेयर का अध्याय वर्गीकरण पर टिका है — कौन-सी इकाई गणना करती है और कौन नियंत्रण, कौन-सा डिवाइस इनपुट है और कौन आउटपुट, कौन-सा प्रिंटर ठोकर मारकर छापता है, और कौन-सी मेमोरी बिजली जाने पर मिट जाती है। मेमोरी पदानुक्रम (Register से टेप तक) और ROM परिवार (PROM, EPROM, EEPROM, Flash) के अंतर सबसे अधिक पूछे जाते हैं। OMR, OCR और MICR को उनके उपयोग-स्थल (परीक्षा, पुस्तक, बैंक) से जोड़कर याद करें, और बूटिंग का क्रम — POST से OS तक — एक कहानी की तरह दोहराएँ।
CPU = ALU + CU + Registers · Register > Cache > RAM > Secondary · RAM अस्थायी, ROM स्थायी · EPROM = UV, EEPROM = बिजली · MICR = चेक · लेज़र = नॉन-इम्पैक्ट · POST → OS
इस टॉपिक का क्विज़ कहाँ दें?
“कंप्यूटर हार्डवेयर — CPU, बस, पोर्ट, इनपुट-आउटपुट डिवाइस, RAM-ROM, कैश, स्टोरेज और बूटिंग” पढ़ने के बाद इन क्विज़ से तुरंत दोहराएँ — गलत उत्तर वाले बिंदु नोट में दोबारा देखें।
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महत्वपूर्ण प्रश्नोत्तर (FAQs)
CPU के तीन मुख्य भाग हैं — ALU (गणितीय व तार्किक क्रियाएँ), CU (सभी इकाइयों का नियंत्रण) और Registers (CPU के अंदर सबसे तेज़ अस्थायी मेमोरी)।
RAM अस्थायी (volatile) मेमोरी है जिसका डेटा बिजली जाने पर मिट जाता है और जिसे पढ़ा-लिखा जा सकता है। ROM स्थायी (non-volatile) है, जिसमें BIOS जैसे स्थायी निर्देश रहते हैं।
CPU के अंदर के Registers सबसे तेज़ मेमोरी हैं। उसके बाद Cache, फिर RAM और सबसे अंत में हार्ड डिस्क जैसी सेकेंडरी स्टोरेज आती है।
MICR चुंबकीय स्याही से छपे बैंक चेक के अक्षर पढ़ता है, OMR उत्तर-पत्रक में भरे गोले जैसे निशान पढ़ता है, और OCR छपे हुए अक्षरों को पहचानकर उन्हें संपादन-योग्य टेक्स्ट में बदलता है।
इम्पैक्ट प्रिंटर रिबन पर ठोकर मारकर छापते हैं, जैसे डॉट मैट्रिक्स, डेज़ी व्हील और लाइन प्रिंटर। नॉन-इम्पैक्ट प्रिंटर बिना ठोकर छापते हैं, जैसे इंकजेट, लेज़र और थर्मल प्रिंटर।
EPROM को पराबैंगनी (UV) प्रकाश से मिटाकर दोबारा प्रोग्राम किया जाता है। EEPROM को विद्युत संकेत से, चिप निकाले बिना मिटाया जा सकता है; फ्लैश मेमोरी इसी का विकसित रूप है।
SRAM फ्लिप-फ्लॉप से बनती है, इसे refresh नहीं करना पड़ता, यह तेज़ व महँगी है और Cache में उपयोग होती है। DRAM संधारित्र से बनती है, इसे बार-बार refresh करना पड़ता है और यह मुख्य मेमोरी में उपयोग होती है।
RAM भर जाने पर ऑपरेटिंग सिस्टम हार्ड डिस्क या SSD के एक भाग को अस्थायी रूप से RAM की तरह उपयोग करता है, इसे वर्चुअल मेमोरी कहते हैं। यह वास्तविक RAM से धीमी होती है।
POST यानी Power-On Self-Test, कंप्यूटर चालू होते ही BIOS या UEFI द्वारा की जाने वाली हार्डवेयर जाँच है। इसके सफल होने के बाद बूटलोडर ऑपरेटिंग सिस्टम को लोड करता है।
सामान्य CD लगभग 700 MB, सिंगल लेयर DVD 4.7 GB और सिंगल लेयर Blu-ray 25 GB डेटा रखती है। डुअल लेयर DVD 8.5 GB और डुअल लेयर Blu-ray 50 GB की होती है।
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