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SSC CGLकंप्यूटर (Computer)

कंप्यूटर की मूल बातें (हार्डवेयर, मेमोरी, संख्या प्रणाली)

Basics of Computer (Hardware, Memory, Number System)

📖 किताब की तरह पढ़ें 📝 इस परीक्षा का मॉक टेस्ट

यह अध्याय SSC CGL और CHSL टियर-2 के कंप्यूटर ज्ञान मॉड्यूल (CKT) में 4 से 6 प्रश्नों के रूप में पूछा जाता है। यह एक क्वालिफाइंग लेकिन अत्यंत निर्णायक विषय है, जिसमें सही तथ्यात्मक तैयारी से पूरे अंक प्राप्त किए जा सकते हैं।

कंप्यूटर की पीढ़ियाँ और प्रकार

कंप्यूटर के विकास के इतिहास को मुख्य हार्डवेयर तकनीक में बदलाव के आधार पर पाँच पीढ़ियों (Generations) में बाँटा गया है। पहली पीढ़ी में वैक्यूम ट्यूब, दूसरी में ट्रांजिस्टर, तीसरी में इंटीग्रेटेड सर्किट (IC), चौथी में माइक्रोप्रोसेसर (VLSI) और पाँचवीं पीढ़ी में अल्ट्रा लार्ज स्केल इंटीग्रेशन (ULSI/AI) का प्रयोग हुआ। इसके अलावा कंप्यूटर को उनके कार्यप्रणाली (एनालॉग, डिजिटल, हाइब्रिड) और आकार/क्षमता (माइक्रो, मिनी, मेनफ्रेम, सुपरकंप्यूटर) के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है। परीक्षा में मुख्य घटक (switching device), भाषा, गति और सुपरकंप्यूटर के उदाहरणों पर सीधे प्रश्न पूछे जाते हैं।

परीक्षा में आने वाले प्रकार

कंप्यूटर की पीढ़ियाँ और मुख्य इलेक्ट्रॉनिक घटक
विभिन्न पीढ़ियों में प्रयुक्त प्रोग्रामिंग भाषाएँ एवं उदाहरण
कार्यप्रणाली के आधार पर कंप्यूटर के प्रकार (Analog, Digital, Hybrid)
आकार एवं क्षमता के आधार पर कंप्यूटर के प्रकार (Super, Mainframe, Mini, Micro)
सुपरकंप्यूटर से संबंधित प्रमुख तथ्य और भारत के सुपरकंप्यूटर

हल किए हुए प्रश्न (हर प्रकार)

प्रश्न 1 [कंप्यूटर की पीढ़ियाँ और मुख्य इलेक्ट्रॉनिक घटक]: कंप्यूटर की दूसरी पीढ़ी (Second Generation) में मुख्य इलेक्ट्रॉनिक घटक के रूप में किसका उपयोग किया गया था?

प्रथम पीढ़ी में वैक्यूम ट्यूब (निर्वात नली) का प्रयोग हुआ था।

दूसरी पीढ़ी (1956-1963) में वैक्यूम ट्यूब को बदलकर ट्रांजिस्टर (Transistor) का उपयोग शुरू हुआ।

ट्रांजिस्टर का आविष्कार 1947 में विलियम शॉकले, जॉन बारडीन और वाल्टर ब्रैटन ने किया था।

✔ उत्तर: ट्रांजिस्टर (Transistor)
प्रश्न 2 [कंप्यूटर की पीढ़ियाँ और मुख्य इलेक्ट्रॉनिक घटक]: तीसरी पीढ़ी के कंप्यूटरों में प्रयुक्त IC (इंटीग्रेटेड सर्किट) चिप आमतौर पर किसकी बनी होती है?

तीसरी पीढ़ी (Third Generation) के कंप्यूटरों में मुख्य स्विचिंग डिवाइस IC चिप थी।

IC का विकास जैक किल्बी (Jack Kilby) और रॉबर्ट नोयस द्वारा किया गया था।

यह चिप अर्द्धचालक पदार्थ (Semiconductor) सिलिकॉन (Silicon) की बनी होती है।

✔ उत्तर: सिलिकॉन (Silicon)
प्रश्न 3 [विभिन्न पीढ़ियों में प्रयुक्त प्रोग्रामिंग भाषाएँ एवं उदाहरण]: उच्च स्तरीय भाषाएँ जैसे FORTRAN और COBOL का विकास और प्रयोग मुख्य रूप से किस पीढ़ी में शुरू हुआ था?

पहली पीढ़ी में केवल मशीनी (Machine) और असेंबली भाषा का प्रयोग होता था।

दूसरी पीढ़ी में प्रारंभिक उच्च स्तरीय भाषाएँ (High Level Languages) जैसे FORTRAN और COBOL विकसित हुईं।

इनका व्यापक उपयोग दूसरी और तीसरी पीढ़ी में डेटा प्रोसेसिंग के लिए किया गया।

✔ उत्तर: दूसरी पीढ़ी (Second Generation)
प्रश्न 4 [कार्यप्रणाली के आधार पर कंप्यूटर के प्रकार (Analog, Digital, Hybrid)]: अस्पतालों में ICU में मरीज के रक्तचाप और हृदय गति को मापने वाली मशीन किस प्रकार के कंप्यूटर का उदाहरण है?

मरीज के शारीरिक संकेत (Analog signal) को मापा जाता है।

फिर उसे मॉनिटर पर अंकों (Digital numbers) के रूप में प्रदर्शित किया जाता है।

एनालॉग और डिजिटल दोनों के संयुक्त रूप को हाइब्रिड (Hybrid) कंप्यूटर कहते हैं।

✔ उत्तर: हाइब्रिड कंप्यूटर (Hybrid Computer)
प्रश्न 5 [आकार एवं क्षमता के आधार पर कंप्यूटर के प्रकार (Super, Mainframe, Mini, Micro)]: बड़ी कंपनियों, बैंकों और रेलवे आरक्षण प्रणाली में हजारों उपयोगकर्ताओं के डेटा को एक साथ संसाधित करने के लिए किस कंप्यूटर का उपयोग किया जाता है?

माइक्रो कंप्यूटर एकल उपयोगकर्ता (Single user) के लिए होता है।

सुपरकंप्यूटर वैज्ञानिक गणनाओं और मौसम पूर्वानुमान के लिए होता है।

बैंकों और बड़े संस्थानों में केंद्रीय सर्वर के रूप में भारी डेटा प्रोसेसिंग हेतु मेनफ्रेम कंप्यूटर प्रयुक्त होता है।

✔ उत्तर: मेनफ्रेम कंप्यूटर (Mainframe Computer)
प्रश्न 6 [सुपरकंप्यूटर से संबंधित प्रमुख तथ्य और भारत के सुपरकंप्यूटर]: भारत का पहला स्वदेशी सुपरकंप्यूटर कौन सा था और इसे किस संस्था द्वारा विकसित किया गया था?

भारत का पहला स्वदेशी सुपरकंप्यूटर PARAM 8000 (परम 8000) था।

इसे वर्ष 1991 में C-DAC (पुणे) द्वारा विजय भटकर के नेतृत्व में विकसित किया गया था।

यह भारत के सुपरकंप्यूटिंग कार्यक्रम का ऐतिहासिक पड़ाव था।

✔ उत्तर: PARAM 8000 (C-DAC द्वारा)
प्रश्न 7 [आकार एवं क्षमता के आधार पर कंप्यूटर के प्रकार (Super, Mainframe, Mini, Micro)]: डेस्कटॉप पीसी, लैपटॉप, टैबलेट और स्मार्टफोन किस कंप्यूटर श्रेणी के अंतर्गत आते हैं?

इन सभी उपकरणों में माइक्रोप्रोसेसर लगा होता है।

ये एकल उपयोगकर्ता (Personal/Single User) प्रणाली हैं।

आकार और क्षमता के वर्गीकरण में इन्हें माइक्रो कंप्यूटर (Microcomputer) कहा जाता है।

✔ उत्तर: माइक्रो कंप्यूटर (Microcomputer)

परीक्षा में कैसे आता है

SSC CGL (Tier-II कंप्यूटर मॉड्यूल), CHSL और Railway परीक्षाओं में इस सब-टॉपिक से 1 से 2 प्रश्न अनिवार्य रूप से पूछे जाते हैं। प्रमुख पैटर्न: पीढ़ी-दर-पीढ़ी मुख्य हार्डवेयर घटक (Vacuum tube, Transistor, IC, VLSI), भारत के सुपरकंप्यूटर (PARAM श्रृंखला), तथा एनालॉग बनाम हाइब्रिड कंप्यूटर की पहचान।

आम गलतियाँ

✘ तीसरी पीढ़ी में माइक्रोप्रोसेसर का चयन करना, जबकि माइक्रोप्रोसेसर चौथी पीढ़ी (VLSI) में आया और तीसरी में केवल IC चिप थी।
✘ मेनफ्रेम और सुपरकंप्यूटर में भ्रमित होना; सुपरकंप्यूटर वैज्ञानिक जटिल गणनाओं (Speed) के लिए होता है जबकि मेनफ्रेम भारी मात्रा में समवर्ती डेटा लेनदेन (Storage/Throughput) के लिए होता है।
✘ भारत के पहले सुपरकंप्यूटर (PARAM 8000) और पहले कंप्यूटर (TIFRAC / सिद्धार्थ) के बीच अंतर न समझ पाना।

💡 याद रखने का क्रम: पहली = वैक्यूम ट्यूब, दूसरी = ट्रांजिस्टर, तीसरी = IC, चौथी = माइक्रोप्रोसेसर (VLSI), पाँचवीं = AI/ULSI। भारत का पहला सुपरकंप्यूटर = PARAM 8000 (C-DAC)। चिप हमेशा सिलिकॉन की होती है। (VT-T-IC-MP-AI कोड याद रखें)।

इनपुट और आउटपुट डिवाइस एवं पोर्ट्स

कंप्यूटर में डेटा और निर्देश प्रविष्ट करने के लिए इनपुट डिवाइस (जैसे कीबोर्ड, माउस, स्कैनर) का उपयोग किया जाता है। सीपीयू द्वारा प्रोसेस किए गए परिणामों को उपयोगकर्ता तक पहुँचाने वाले उपकरण आउटपुट डिवाइस (जैसे मॉनिटर, प्रिंटर, प्लॉटर) कहलाते हैं। कुछ उपकरण जैसे टचस्क्रीन, मॉडेम और फैक्स मशीन दोनों (I/O) कार्य करते हैं। कंप्यूटर के मदरबोर्ड से इन बाहरी उपकरणों को जोड़ने के लिए विशेष कनेक्टर इंटरफ़ेस होते हैं, जिन्हें पोर्ट्स (Ports) कहा जाता है।

सूत्र और उनके उदाहरण

📐 डेटा प्रवाह दिशा (Data Flow): इनपुट (यूज़र → सीपीयू) | आउटपुट (सीपीयू → यूज़र) — जब किसी डिवाइस को इनपुट या आउटपुट के रूप में वर्गीकृत करना हो।

उदाहरण 8: वेबकैम (Webcam) किस प्रकार का डिवाइस है?

वेबकैम बाहरी दृश्य/वीडियो कैप्चर करके कंप्यूटर में डेटा भेजता है।

डेटा का प्रवाह यूज़र/पर्यावरण से कंप्यूटर की ओर होता है।

अतः यह एक इनपुट डिवाइस है।

✔ उत्तर: इनपुट डिवाइस (Input Device)
उदाहरण 9: प्रोजेक्टर (Projector) किस श्रेणी का उपकरण है?

प्रोजेक्टर कंप्यूटर से विजुअल डेटा प्राप्त करके उसे बड़ी स्क्रीन पर प्रदर्शित करता है।

डेटा का प्रवाह कंप्यूटर से बाहरी दुनिया की ओर होता है।

अतः यह एक आउटपुट डिवाइस है।

✔ उत्तर: आउटपुट डिवाइस (Output Device)

परीक्षा में आने वाले प्रकार

इनपुट डिवाइस की पहचान
आउटपुट डिवाइस और प्रिंटर के प्रकार
दोनों इनपुट और आउटपुट (I/O) डिवाइस
कंप्यूटर पोर्ट्स और कनेक्टर
विशेष इनपुट तकनीक (OCR, OMR, MICR)

हल किए हुए प्रश्न (हर प्रकार)

प्रश्न 10 [इनपुट डिवाइस की पहचान]: निम्नलिखित में से कौन-सा एक पॉइंटिंग (Pointing) इनपुट डिवाइस नहीं है?

(A) माउस (B) जॉयस्टिक (C) ट्रैकबॉल (D) बारकोड रीडर

माउस, जॉयस्टिक और ट्रैकबॉल स्क्रीन पर कर्सर को नियंत्रित करने वाले पॉइंटिंग डिवाइस हैं।

बारकोड रीडर छपे हुए बारकोड को स्कैन करके डेटा इनपुट करता है, कर्सर को पॉइंट नहीं करता।

अतः बारकोड रीडर पॉइंटिंग डिवाइस नहीं है।

✔ उत्तर: बारकोड रीडर (Barcode Reader)
प्रश्न 11 [आउटपुट डिवाइस और प्रिंटर के प्रकार]: इम्पैक्ट (Impact) और नॉन-इम्पैक्ट (Non-Impact) प्रिंटर के संदर्भ में डॉट मैट्रिक्स (Dot Matrix) प्रिंटर किस श्रेणी में आता है?

डॉट मैट्रिक्स प्रिंटर स्याही वाले रिबन पर पिन से प्रहार (स्ट्राइक) करके अक्षर छापता है।

कागज और रिबन के भौतिक संपर्क (मैकेनिकल स्ट्राइक) के कारण यह इम्पैक्ट श्रेणी में आता है।

लेज़र और इंकजेट प्रिंटर बिना चोट किए छपाई करते हैं, इसलिए वे नॉन-इम्पैक्ट होते हैं।

✔ उत्तर: इम्पैक्ट प्रिंटर (Impact Printer)
प्रश्न 12 [आउटपुट डिवाइस और प्रिंटर के प्रकार]: बड़े इंजीनियरिंग ब्लूप्रिंट, कैड (CAD) ड्रॉइंग और फ्लेक्स बैनर को प्रिंट करने के लिए किस आउटपुट डिवाइस का उपयोग किया जाता है?

प्लॉटर (Plotter) उच्च गुणवत्ता वाले बड़े वेक्टर ग्राफिक्स बनाने के लिए पेन या कटर का उपयोग करता है।

सामान्य प्रिंटर इतने बड़े आकार और सटीक रेखाचित्रों को उच्च रिज़ॉल्यूशन में प्रिंट नहीं कर सकते।

अतः ब्लूप्रिंट और वास्तुशिल्प मानचित्रों के लिए प्लॉटर का उपयोग होता है।

✔ उत्तर: प्लॉटर (Plotter)
प्रश्न 13 [दोनों इनपुट और आउटपुट (I/O) डिवाइस]: निम्नलिखित में से कौन-सा उपकरण इनपुट और आउटपुट दोनों कार्यों को निष्पादित कर सकता है?

(A) प्रिंटर (B) टचस्क्रीन (C) स्पीकर (D) स्कैनर

टचस्क्रीन डिस्प्ले पर उंगली से छूकर डेटा/कमांड दर्ज की जाती है (इनपुट)।

साथ ही उसी स्क्रीन पर परिणाम और ग्राफिक्स प्रदर्शित होते हैं (आउटपुट)।

अतः टचस्क्रीन इनपुट और आउटपुट दोनों का कार्य करता है।

✔ उत्तर: टचस्क्रीन (Touchscreen)
प्रश्न 14 [कंप्यूटर पोर्ट्स और कनेक्टर]: लोकल एरिया नेटवर्क (LAN) केबल को कंप्यूटर से जोड़ने के लिए किस पोर्ट और कनेक्टर का उपयोग किया जाता है?

वायर्ड इंटरनेट या लैन कनेक्शन ईथरनेट पोर्ट के माध्यम से किया जाता है।

ईथरनेट केबल के सिरे पर RJ-45 (Registered Jack 45) कनेक्टर लगा होता है।

टेलीफोन लाइन में RJ-11 का उपयोग होता है, जबकि लैन के लिए RJ-45 का उपयोग होता है।

✔ उत्तर: ईथरनेट पोर्ट (RJ-45 कनेक्टर)
प्रश्न 15 [विशेष इनपुट तकनीक (OCR, OMR, MICR)]: बैंक चेक के निचले हिस्से पर लिखे विशेष अंकों और कोड को तेजी से पढ़ने के लिए किस तकनीक का प्रयोग किया जाता है?

MICR का पूर्ण रूप 'Magnetic Ink Character Recognition' है।

बैंक चेक पर चुंबकीय स्याही (आयरन ऑक्साइड) से 9 अंकों का कोड मुद्रित होता है।

MICR रीडर इस विशेष स्याही को चुंबकीय तरंगों के आधार पर स्कैन करता है।

✔ उत्तर: MICR (Magnetic Ink Character Recognition)
प्रश्न 16 [कंप्यूटर पोर्ट्स और कनेक्टर]: HDMI पोर्ट का पूर्ण रूप क्या है और यह VGA पोर्ट से किस प्रकार श्रेष्ठ है?

HDMI का पूर्ण रूप 'High-Definition Multimedia Interface' है।

VGA केवल एनालॉग वीडियो सिग्नल ट्रांसमिट करता है, ऑडियो नहीं।

HDMI एक ही केबल के माध्यम से हाई-डेफिनिशन डिजिटल वीडियो और डिजिटल ऑडियो दोनों ट्रांसमिट करता है।

✔ उत्तर: High-Definition Multimedia Interface (यह वीडियो और ऑडियो दोनों सिग्नलों को एक साथ भेजता है)

परीक्षा में कैसे आता है

SSC CGL (टीयर-2), CHSL और रेलवे परीक्षाओं में इस उप-विषय से 1-2 प्रश्न अनिवार्य रूप से पूछे जाते हैं। प्रश्नों का प्रारूप मुख्य रूप से 'निम्न में से कौन इनपुट डिवाइस नहीं है', प्रिंटर के प्रकार (Impact vs Non-Impact), पोर्ट्स (HDMI, VGA, USB, RJ-45) के उपयोग तथा MICR/OCR/OMR के फुल फॉर्म और कार्य पर आधारित होता है।

आम गलतियाँ

✘ प्लॉटर और प्रोजेक्टर को इनपुट डिवाइस समझ लेना, जबकि दोनों आउटपुट डिवाइस हैं।
✘ इम्पैक्ट प्रिंटर (जैसे Dot Matrix, Daisy Wheel) और नॉन-इम्पैक्ट प्रिंटर (जैसे Laser, Inkjet) के उदाहरणों में भ्रमित होना।
✘ टचस्क्रीन, मॉडेम, हेडसेट (माइक+ईयरफोन) जैसे दोनों (I/O) कार्य करने वाले उपकरणों को केवल इनपुट या केवल आउटपुट मान लेना।

💡 याद रखें: यदि डिवाइस से डेटा सिस्टम के 'अंदर' जाता है तो वह Input (जैसे Scanner) है, और यदि सिस्टम से परिणाम 'बाहर' यूजर को मिलता है तो वह Output (जैसे Printer) है। केवल Touchscreen, Modem और Network Card दोनों होते हैं। Video Ports में VGA = केवल एनालॉग वीडियो, जबकि HDMI = डिजिटल वीडियो + ऑडियो। राजा ट्रिक: 'P' से शुरू होने वाले मुख्य शब्द Printer, Plotter, Projector सब Output हैं। ट्रिक 2: MICR चेक के लिए, OMR परीक्षा ओएमआर शीट के लिए, OCR प्रिंटेड अक्षरों को एडिटेबल टेक्स्ट बनाने के लिए प्रयु

कंप्यूटर मेमोरी: प्राथमिक, द्वितीयक, कैश एवं मेमोरी इकाइयाँ

कंप्यूटर मेमोरी डेटा और निर्देशों को प्रोसेस करने से पहले या बाद में सुरक्षित रखने (store करने) का स्थान है। इसे मुख्यतः प्राथमिक मेमोरी (Primary Memory जैसे RAM, ROM) और द्वितीयक मेमोरी (Secondary Storage जैसे Hard Disk, SSD) में विभाजित किया जाता है। CPU सीधे केवल प्राथमिक मेमोरी और कैश (Cache) मेमोरी से डेटा एक्सेस करता है। बिजली जाने पर डेटा नष्ट होने वाली मेमोरी को वोलेटाइल (Volatile) और डेटा सुरक्षित रखने वाली को नॉन-वोलेटाइल (Non-Volatile) कहते हैं। डेटा मापन की सबसे छोटी इकाई बिट (Bit) और मानक इकाई बाइट (Byte) होती है।

सूत्र और उनके उदाहरण

उदाहरण 17: 4 किलोबाइट (KB) में कुल कितने बाइट्स (Bytes) होते हैं?

1 KB = 1024 Bytes. अतः 4 KB = 4 × 1024 Bytes = 4096 Bytes.

✔ उत्तर: 4096 Bytes
उदाहरण 18: 32 बिट्स (Bits) कितने निबल (Nibble) के बराबर होते हैं?

1 Nibble = 4 Bits. निबलों की संख्या = 32 / 4 = 8 Nibbles.

✔ उत्तर: 8 Nibbles

📐 गति क्रम (Speed Hierarchy): CPU Registers > Cache Memory > RAM > Flash/SSD > HDD > Optical Disks — जब प्रश्न में मेमोरी को एक्सेस समय (Access Time) या डेटा ट्रांसफर गति (Speed) के आरोही/अवरोही क्रम में व्यवस्थित करने को कहा जाए।

उदाहरण 19: कैश मेमोरी (Cache), रैम (RAM) और रजिस्टर्स (Registers) में से सबसे तेज़ मेमोरी कौन-सी है?

पदानुक्रम नियम के अनुसार रजिस्टर्स सीधे CPU कोर के अंदर होते हैं, इसके बाद L1/L2/L3 कैश और फिर RAM आती है। अतः गति में रजिस्टर्स सबसे आगे हैं।

✔ उत्तर: रजिस्टर्स (Registers)
उदाहरण 20: रैम (RAM), हार्ड डिस्क (HDD) और एसएसडी (SSD) को डेटा एक्सेस गति के घटते क्रम में लिखें।

प्राथमिक मेमोरी RAM सबसे तेज़ होती है। इसके बाद सेमीकंडक्टर आधारित SSD आती है और सबसे धीमी मैकेनिकल HDD होती है। सही क्रम: RAM > SSD > HDD.

✔ उत्तर: RAM > SSD > HDD

परीक्षा में आने वाले प्रकार

प्राथमिक मेमोरी (RAM और ROM के प्रकार एवं गुण)
कैश मेमोरी और सीपीयू रजिस्टर्स की कार्यप्रणाली
द्वितीयक स्टोरेज उपकरण (HDD, SSD, Optical)
मेमोरी मापन इकाइयाँ (Bit से PB तक रूपांतरण)
वोलेटाइल बनाम नॉन-वोलेटाइल मेमोरी वर्गीकरण

हल किए हुए प्रश्न (हर प्रकार)

प्रश्न 21 [प्राथमिक मेमोरी (RAM और ROM के प्रकार एवं गुण)]: कंप्यूटर में SRAM और DRAM में मुख्य अंतर क्या होता है तथा किस मेमोरी को बार-बार रिफ्रेश करने की आवश्यकता होती है?

DRAM (Dynamic RAM) में डेटा संधारित्र (Capacitor) और ट्रांजिस्टर में स्टोर होता है, जिससे चार्ज लीक होता है। इसलिए DRAM को प्रति सेकंड सैकड़ों बार रिफ्रेश (Refresh) करना पड़ता है। SRAM (Static RAM) फ्लिप-फ्लॉप से बनती है और इसे रिफ्रेश करने की आवश्यकता नहीं होती है। DRAM सस्ती और सघन होती है, जिसका उपयोग मुख्य सिस्टम रैम में होता है।

✔ उत्तर: DRAM को बार-बार रिफ्रेश करना पड़ता है
प्रश्न 22 [प्राथमिक मेमोरी (RAM और ROM के प्रकार एवं गुण)]: EEPROM का पूर्ण रूप क्या है और इसमें संग्रहित डेटा को कैसे मिटाया (Erase) जाता है?

EEPROM का पूर्ण रूप 'Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory' है। साधारण EPROM में डेटा पराबैंगनी किरणों (UV rays) से मिटाया जाता है। EEPROM में डेटा विद्युत पल्स (Electrical voltage) द्वारा मिटाया और दोबारा लिखा जाता है। पेन ड्राइव और आधुनिक BIOS चिप इसी तकनीक पर आधारित हैं।

✔ उत्तर: Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory (विद्युत संकेत द्वारा)
प्रश्न 23 [कैश मेमोरी और सीपीयू रजिस्टर्स की कार्यप्रणाली]: कंप्यूटर प्रणाली में कैश मेमोरी (Cache Memory) किन दो घटकों के बीच एक हाई-स्पीड बफर के रूप में कार्य करती है?

CPU की गति बहुत तीव्र होती है जबकि मुख्य मेमोरी (RAM) तुलनात्मक रूप से धीमी होती है। गति के इस अंतर (Speed Mismatch) को पाटने के लिए कैश मेमोरी का प्रयोग किया जाता है। कैश मेमोरी को CPU (प्रोसेसर) और मुख्य मेमोरी (RAM) के मध्य स्थापित किया जाता है। बार-बार उपयोग होने वाले निर्देश L1, L2, L3 कैश में रखे जाते हैं।

✔ उत्तर: CPU और मुख्य मेमोरी (RAM) के बीच
प्रश्न 24 [द्वितीयक स्टोरेज उपकरण (HDD, SSD, Optical)]: सॉलिड स्टेट ड्राइव (SSD), पारंपरिक हार्ड डिस्क ड्राइव (HDD) की तुलना में क्यों तेज़ और विश्वसनीय मानी जाती है?

HDD में घूमने वाली चुंबकीय प्लेट्स (Platters) और मूविंग रीड/राइट हेड होते हैं (मैकेनिकल पार्ट्स)। SSD में कोई भी मूविंग पार्ट (चलने वाला पुर्जा) नहीं होता है, यह फ्लैश मेमोरी (NAND Flash) चिप्स का उपयोग करती है। मूविंग पार्ट्स न होने के कारण SSD का डेटा एक्सेस टाइम बहुत कम होता है और झटके लगने पर खराब होने का जोखिम न्यूनतम होता है।

✔ उत्तर: मूविंग पार्ट्स की अनुपस्थिति और फ्लैश मेमोरी तकनीक के कारण
प्रश्न 25 [मेमोरी मापन इकाइयाँ (Bit से PB तक रूपांतरण)]: 1 गीगाबाइट (GB) में कितने किलोबाइट (KB) होते हैं?

हम जानते हैं कि 1 GB = 1024 MB होता है। तथा 1 MB = 1024 KB होता है। इसलिए 1 GB = 1024 × 1024 KB = 10,48,576 KB होता है (या 2^20 KB)।

✔ उत्तर: 10,48,576 KB (या 2^20 KB)
प्रश्न 26 [मेमोरी मापन इकाइयाँ (Bit से PB तक रूपांतरण)]: मेमोरी इकाइयों को उनके बढ़ते हुए आकार के सही क्रम में व्यवस्थित करें: Terabyte, Petabyte, Megabyte, Gigabyte.

मेमोरी पदानुक्रम इस प्रकार बढ़ता है: Byte < Kilobyte (KB) < Megabyte (MB) < Gigabyte (GB) < Terabyte (TB) < Petabyte (PB)। अतः दिया गया सही आरोही क्रम होगा: Megabyte < Gigabyte < Terabyte < Petabyte।

✔ उत्तर: Megabyte < Gigabyte < Terabyte < Petabyte
प्रश्न 27 [वोलेटाइल बनाम नॉन-वोलेटाइल मेमोरी वर्गीकरण]: निम्नलिखित में से कौन-सा समूह केवल नॉन-वोलेटाइल (Non-Volatile) मेमोरी का प्रतिनिधित्व करता है: (A) RAM, Cache (B) ROM, Flash Drive, HDD (C) SRAM, DRAM (D) Register, Virtual Memory?

वोलेटाइल मेमोरी वह होती है जो पावर कट होने पर डेटा खो देती है (जैसे RAM, Cache, Registers)। नॉन-वोलेटाइल मेमोरी पावर ऑफ होने के बाद भी डेटा को सुरक्षित रखती है। ROM (BIOS चिप), Flash Drive (पेन ड्राइव) और HDD (हार्ड डिस्क) तीनों बिजली कटने पर भी डेटा सुरक्षित रखते हैं। अतः विकल्प (B) पूर्णतः नॉन-वोलेटाइल है।

✔ उत्तर: ROM, Flash Drive, HDD

परीक्षा में कैसे आता है

SSC CGL (Tier-1 और Tier-2), CHSL एवं Railway में मेमोरी से 1 से 2 प्रश्न अनिवार्य रूप से पूछे जाते हैं। सबसे पसंदीदा पैटर्न: (1) मेमोरी इकाइयों का क्रम (KB, MB, GB, TB, PB), (2) RAM (SRAM vs DRAM) और ROM के प्रकारों की फुल फॉर्म, (3) वोलेटाइल/नॉन-वोलेटाइल की पहचान, (4) सबसे तेज़ मेमोरी का चयन (Registers/Cache)।

आम गलतियाँ

✘ ROM को वोलेटाइल समझ लेना, जबकि ROM नॉन-वोलेटाइल होती है और केवल RAM वोलेटाइल होती है।
✘ 1 KB में 1000 Bytes मान लेना, जबकि द्वि-आधारी (Binary) प्रणाली में 1 KB = 1024 Bytes होता है।
✘ सबसे तेज़ मेमोरी में Cache चुनना जब विकल्प में CPU Registers भी दिया हो; Registers हमेशा Cache से तेज़ होते हैं।

💡 मेमोरी इकाइयों का क्रम याद रखने की शॉर्ट ट्रिक: 'B-K-M-G-T-P-E-Z-Y' (Bit, KB, MB, GB, TB, PB, EB, ZB, YB)। प्रत्येक अगला स्तर पिछले स्तर का 1024 गुना होता है। गति पूछे तो याद रखें: Register > Cache > RAM > ROM/Secondary। रोम कभी नहीं मिटती (Non-volatile), रैम बिजली जाते ही साफ हो जाती है (Volatile)।

संख्या प्रणाली और रूपांतरण (Number Systems)

कंप्यूटर डेटा को केवल बाइनरी रूप में प्रोसेस और स्टोर करता है। कंप्यूटर विज्ञान में चार मुख्य संख्या प्रणालियाँ होती हैं: दशमलव (Decimal - Base 10), द्विआधारी (Binary - Base 2), अष्टाधारी (Octal - Base 8), और षोडश आधारी (Hexadecimal - Base 16)। दशमलव से अन्य आधार में बदलने के लिए निरंतर भाग (Division method) विधि का उपयोग किया जाता है, जबकि अन्य आधारों से दशमलव में आने के लिए स्थानीय मान (Positional weights) से गुणा किया जाता है। परीक्षा में सीधे बाइनरी, हेक्साडेसिमल और दशमलव के आपसी रूपांतरण के प्रश्न पूछे जाते हैं।

सूत्र और उनके उदाहरण

📐 Decimal to Any Base (R) = Successive division by R and writing remainders in reverse order (bottom to top) — जब किसी दशमलव संख्या (Base 10) को बाइनरी (Base 2), ऑक्टल (Base 8) या हेक्साडेसिमल (Base 16) में बदलना हो।

उदाहरण 28: दशमलव संख्या (13)₁₀ को द्विआधारी (Binary) संख्या में बदलें।

13 ÷ 2 = 6, शेषफल = 1; 6 ÷ 2 = 3, शेषफल = 0; 3 ÷ 2 = 1, शेषफल = 1; 1 ÷ 2 = 0, शेषफल = 1; शेषफलों को नीचे से ऊपर की ओर लिखने पर = 1101

✔ उत्तर: (1101)₂
उदाहरण 29: दशमलव संख्या (27)₁₀ को अष्टाधारी (Octal) संख्या में बदलें।

27 ÷ 8 = 3, शेषफल = 3; 3 ÷ 8 = 0, शेषफल = 3; नीचे से ऊपर क्रम में लिखने पर = 33

✔ उत्तर: (33)₈

📐 Any Base (R) to Decimal = Sum of (Digit × R^position) from right to left (starting at position 0) — जब बाइनरी, ऑक्टल या हेक्साडेसिमल संख्या को दशमलव (Base 10) में बदलना हो।

उदाहरण 30: द्विआधारी संख्या (1011)₂ का दशमलव मान ज्ञात कीजिए।

(1 × 2³) + (0 × 2²) + (1 × 2¹) + (1 × 2⁰); = (1 × 8) + (0 × 4) + (1 × 2) + (1 × 1); = 8 + 0 + 2 + 1 = 11

✔ उत्तर: (11)₁₀
उदाहरण 31: षोडश आधारी (Hexadecimal) संख्या (1A)₁₆ का दशमलव मान क्या होगा?

हेक्साडेसिमल में A = 10 होता है; मान = (1 × 16¹) + (A × 16⁰); = (1 × 16) + (10 × 1); = 16 + 10 = 26

✔ उत्तर: (26)₁₀

परीक्षा में आने वाले प्रकार

दशमलव से द्विआधारी रूपांतरण (Decimal to Binary)
द्विआधारी से दशमलव रूपांतरण (Binary to Decimal)
द्विआधारी से अष्टाधारी रूपांतरण (Binary to Octal)
द्विआधारी से षोडश आधारी रूपांतरण (Binary to Hexadecimal)
षोडश आधारी से द्विआधारी रूपांतरण (Hexadecimal to Binary)
संख्या प्रणाली के आधार और प्रतीक (Base and Digits/Symbols)

हल किए हुए प्रश्न (हर प्रकार)

प्रश्न 32 [दशमलव से द्विआधारी रूपांतरण (Decimal to Binary)]: दशमलव संख्या (45)₁₀ का बाइनरी समतुल्य क्या है?

45 ÷ 2 = 22, शेष = 1; 22 ÷ 2 = 11, शेष = 0; 11 ÷ 2 = 5, शेष = 1; 5 ÷ 2 = 2, शेष = 1; 2 ÷ 2 = 1, शेष = 0; 1 ÷ 2 = 0, शेष = 1; नीचे से ऊपर शेषफल लिखने पर = 101101

✔ उत्तर: (101101)₂
प्रश्न 33 [द्विआधारी से दशमलव रूपांतरण (Binary to Decimal)]: बाइनरी संख्या (110010)₂ का दशमलव मान क्या है?

स्थानीय मानों का योग: (1 × 2⁵) + (1 × 2⁴) + (0 × 2³) + (0 × 2²) + (1 × 2¹) + (0 × 2⁰); = 32 + 16 + 0 + 0 + 2 + 0; = 50

✔ उत्तर: (50)₁₀
प्रश्न 34 [द्विआधारी से अष्टाधारी रूपांतरण (Binary to Octal)]: बाइनरी संख्या (110101)₂ को ऑक्टल (Octal) में बदलें।

दाईं ओर से 3-3 बिट्स का समूह बनाते हैं: 110 और 101; समूह 110 = (1×4) + (1×2) + (0×1) = 6; समूह 101 = (1×4) + (0×2) + (1×1) = 5; दोनों समूहों को मिलाकर लिखने पर = 65

✔ उत्तर: (65)₈
प्रश्न 35 [द्विआधारी से षोडश आधारी रूपांतरण (Binary to Hexadecimal)]: बाइनरी संख्या (11101011)₂ को हेक्साडेसिमल में परिवर्तित कीजिए।

दाईं ओर से 4-4 बिट्स के समूह बनाएँ: (1110) और (1011); पहला समूह 1110 = 8+4+2+0 = 14 = E; दूसरा समूह 1011 = 8+0+2+1 = 11 = B; परिणाम = EB

✔ उत्तर: (EB)₁₆
प्रश्न 36 [षोडश आधारी से द्विआधारी रूपांतरण (Hexadecimal to Binary)]: हेक्साडेसिमल संख्या (3F)₁₆ का बाइनरी मान क्या होगा?

प्रत्येक हेक्साडेसिमल अंक को 4-बिट बाइनरी में लिखें; 3 = 0011; F = 15 = 1111; दोनों को संयोजित करने पर = 00111111 (या 111111)

✔ उत्तर: (00111111)₂
प्रश्न 37 [संख्या प्रणाली के आधार और प्रतीक (Base and Digits/Symbols)]: हेक्साडेसिमल संख्या प्रणाली में कुल कितने प्रतीक होते हैं और 'D' का मान दशमलव में क्या होता है?

हेक्साडेसिमल का आधार (Base) 16 होता है जिसमें प्रतीक 0-9 और A-F होते हैं; A=10, B=11, C=12, D=13, E=14, F=15; अतः प्रतीक D का मान 13 है

✔ उत्तर: कुल प्रतीक 16, D = 13
प्रश्न 38 [द्विआधारी से दशमलव रूपांतरण (Binary to Decimal)]: बाइनरी संख्या (10000000)₂ का दशमलव समतुल्य ज्ञात करें।

कुल 8 बिट्स हैं, जहाँ केवल 7वीं घात (0-indexed) पर 1 है; मान = 1 × 2⁷; = 128

✔ उत्तर: (128)₁₀

परीक्षा में कैसे आता है

SSC CGL (Tier-2) और CHSL में कंप्यूटर ज्ञान खंड में 1 प्रश्न प्रत्यक्ष रूपांतरण (जैसे बाइनरी से दशमलव या हेक्साडेसिमल) या बेस/प्रतीक पहचान पर नियमित रूप से पूछा जाता है।

आम गलतियाँ

✘ हेक्साडेसिमल में A से F के मान भूल जाना (A=10, B=11, C=12, D=13, E=14, F=15)।
✘ दशमलव से बाइनरी बदलते समय शेषफल (Remainders) को ऊपर से नीचे लिख देना, जबकि सही क्रम नीचे से ऊपर (Reverse) होता है।
✘ ऑक्टल के लिए 4 बिट्स और हेक्साडेसिमल के लिए 3 बिट्स का ग्रुप बना देना (सही: ऑक्टल के लिए 3 बिट्स, हेक्साडेसिमल के लिए 4 बिट्स)।

💡 बाइनरी से ऑक्टल के लिए 3-बिट कोड (4-2-1) तथा हेक्साडेसिमल के लिए 4-बिट कोड (8-4-2-1) का सीधा उपयोग करें, भाग या गुणा करने की आवश्यकता नहीं होगी।

सीपीयू के भाग (ALU, CU, रजिस्टर्स)

सीपीयू (Central Processing Unit) को कंप्यूटर का 'मस्तिष्क' कहा जाता है, जो सभी निर्देशों को प्रोसेस करता है। इसके मुख्य तीन भाग होते हैं: अंकगणितीय एवं तार्किक इकाई (ALU), नियंत्रण इकाई (CU), और रजिस्टर्स (Registers)। ALU सभी गणितीय जोड़-घटाव और तार्किक (तुलनात्मक) निर्णय लेता है। CU कंप्यूटर के सभी घटकों के बीच डेटा और निर्देशों के प्रवाह को नियंत्रित और समन्वित करता है (ट्रैफिक पुलिस की तरह)। रजिस्टर्स सीपीयू के अंदर स्थित सबसे तेज और छोटी मेमोरी होते हैं जो तात्कालिक डेटा को अस्थायी रूप से रखते हैं।

सूत्र और उनके उदाहरण

📐 मशीन चक्र (Machine Cycle) = Fetch (लाना) → Decode (व्याख्या) → Execute (निष्पादित करना) → Store (संग्रहित करना) — जब सीपीयू द्वारा किसी निर्देश को पूरा करने के चरणों का क्रम पूछा जाए।

उदाहरण 39: सीपीयू के मशीन चक्र (Machine Cycle) का सही अनुक्रम क्या है?

पहला चरण: मेमोरी से निर्देश लाना (Fetch)।

दूसरा चरण: निर्देश को समझना और डिकोड करना (Decode)।

तीसरा चरण: क्रियान्वयन करना (Execute)।

चौथा चरण: परिणाम को सुरक्षित करना (Store)।

✔ उत्तर: Fetch → Decode → Execute → Store
उदाहरण 40: निर्देश चक्र के दौरान 'डिकोड' चरण किसके द्वारा संपन्न किया जाता है?

मेमोरी से निर्देश लाने का कार्य CU करता है।

इसके बाद निर्देश का अर्थ समझना (Decode) भी CU ही करता है।

डिकोड होने के बाद ALU या अन्य यूनिट को निर्देश भेजा जाता है।

✔ उत्तर: कंट्रोल यूनिट (Control Unit - CU)

परीक्षा में आने वाले प्रकार

ALU के कार्य और उसके घटक
कंट्रोल यूनिट (CU) की भूमिका और कार्य
सीपीयू रजिस्टर्स के प्रकार और उनके कार्य (PC, MAR, MDR, IR, ACC)
सिस्टम बस (Data Bus, Address Bus, Control Bus)
सीपीयू क्लॉक स्पीड और प्रदर्शन (MIPS/FLOPS)

हल किए हुए प्रश्न (हर प्रकार)

प्रश्न 41 [ALU के कार्य और उसके घटक]: कंप्यूटर में सभी अंकगणितीय गणनाएँ (जैसे जोड़, घटाव) और तार्किक तुलनाएँ (जैसे AND, OR, NOT) किस भाग द्वारा की जाती हैं?

ALU का पूर्ण रूप Arithmetic Logic Unit है।

यह अंकगणितीय क्रियाओं (+, -, ×, ÷) के लिए उत्तरदायी है।

यह तार्किक तुलनात्मक संक्रियाओं (<, >, =, AND, OR) को निष्पादित करता है।

✔ उत्तर: ALU (Arithmetic Logic Unit)
प्रश्न 42 [कंट्रोल यूनिट (CU) की भूमिका और कार्य]: कंप्यूटर का कौन-सा घटक हार्डवेयर संचालन का मार्गदर्शन करता है और 'ट्रैफिक पुलिस' के रूप में जाना जाता है?

CU (Control Unit) सिस्टम के सभी घटकों को समयबद्ध नियंत्रण संकेत (Control Signals) भेजता है।

यह डेटा को प्रोसेस नहीं करता बल्कि उसके प्रवाह का समन्वय करता है।

इसलिए इसे सिस्टम का नर्वस सिस्टम या ट्रैफिक पुलिस कहा जाता है।

✔ उत्तर: कंट्रोल यूनिट (Control Unit)
प्रश्न 43 [सीपीयू रजिस्टर्स के प्रकार और उनके कार्य (PC, MAR, MDR, IR, ACC)]: प्रोग्राम काउंटर (Program Counter - PC) रजिस्टर का मुख्य कार्य क्या है?

प्रोग्राम काउंटर सीपीयू का एक विशेष रजिस्टर है।

यह उस अगले निर्देश (Next Instruction) का मेमोरी एड्रेस रखता है जिसे निष्पादित किया जाना है।

वर्तमान निर्देश पूरा होते ही इसका मान स्वतः बढ़ जाता है।

✔ उत्तर: अगले निष्पादित होने वाले निर्देश का मेमोरी एड्रेस स्टोर करना
प्रश्न 44 [सीपीयू रजिस्टर्स के प्रकार और उनके कार्य (PC, MAR, MDR, IR, ACC)]: ALU द्वारा की गई मध्यवर्ती (अस्थायी) गणनाओं के परिणामों को तात्कालिक रूप से रखने के लिए किस रजिस्टर का उपयोग किया जाता है?

Accumulator (ACC) एक प्राथमिक डेटा रजिस्टर है।

यह सीधे ALU से जुड़ा होता है।

यह अंकगणितीय और तार्किक संचालन के तात्कालिक परिणाम को सुरक्षित रखता है।

✔ उत्तर: एक्यूम्युलेटर (Accumulator)
प्रश्न 45 [सीपीयू रजिस्टर्स के प्रकार और उनके कार्य (PC, MAR, MDR, IR, ACC)]: कंप्यूटर आर्किटेक्चर में सबसे तेज गति वाली मेमोरी यूनिट कौन-सी होती है?

मेमोरी पदानुक्रम (Hierarchy) में रजिस्टर्स सीधे CPU कोर के अंदर स्थित होते हैं।

इनका एक्सेस टाइम 1 नैनोसेकंड से भी कम होता है।

यह कैश (Cache) और रैम (RAM) दोनों से अधिक तीव्र होते हैं।

✔ उत्तर: सीपीयू रजिस्टर्स (Registers)
प्रश्न 46 [सिस्टम बस (Data Bus, Address Bus, Control Bus)]: कंप्यूटर में डेटा और निर्देशों के पते को ले जाने वाली कौन-सी बस केवल एकदिशीय (Unidirectional) होती है?

एड्रेस बस (Address Bus) सीपीयू से मेमोरी या I/O डिवाइस तक एड्रेस ले जाती है।

चूंकि केवल सीपीयू ही मेमोरी एड्रेस जनरेट करता है, इसलिए यह एकतरफा (Unidirectional) होती है।

जबकि डेटा बस द्विदिशीय (Bidirectional) होती है।

✔ उत्तर: एड्रेस बस (Address Bus)
प्रश्न 47 [सीपीयू क्लॉक स्पीड और प्रदर्शन (MIPS/FLOPS)]: सीपीयू की गति (Clock Speed) सामान्यतः किस इकाई में मापी जाती है?

प्रोसेसर की आंतरिक घड़ी की गति चक्र प्रति सेकंड (Cycles per second) में मापी जाती है।

1 Hz = 1 चक्र प्रति सेकंड।

आधुनिक प्रोसेसर की गति गीगाहर्ट्ज़ (GHz) में व्यक्त की जाती है।

✔ उत्तर: गीगाहर्ट्ज़ (GHz) या मेगाहर्ट्ज़ (MHz)

परीक्षा में कैसे आता है

एसएससी (CGL, CHSL, MTS) और रेलवे परीक्षाओं में प्रत्येक शिफ्ट में CPU के आंतरिक भागों (ALU, CU, Registers जैसे PC, ACC, MAR) के कार्यों पर प्रत्यक्ष तथ्यात्मक प्रश्न पूछे जाते हैं।

आम गलतियाँ

✘ छात्र अक्सर कैश मेमोरी (Cache) को सबसे तेज मान लेते हैं, जबकि रजिस्टर्स (Registers) कैश से भी अधिक तेज होते हैं।
✘ Control Unit (CU) को वास्तविक प्रोसेसिंग या गणना करने वाला समझ बैठते हैं, जबकि गणना केवल ALU द्वारा की जाती है।

💡 याद रखें: CU केवल निर्देश देता और नियंत्रित करता है, ALU गणना करता है, और Program Counter (PC) हमेशा 'अगले' निर्देश का पता रखता है।

सारे सूत्र एक नज़र में (Revision)

कंप्यूटर पीढ़ियाँ: पहली (वैक्यूम ट्यूब), दूसरी (ट्रांजिस्टर), तीसरी (IC), चौथी (VLSI/माइक्रोप्रोसेसर), पाँचवीं (ULSI/AI)।
कंप्यूटर के प्रकार: कार्यप्रणाली के आधार पर - एनालॉग, डिजिटल, हाइब्रिड; आकार के आधार पर - माइक्रो, मिनी, मेनफ्रेम, सुपरकंप्यूटर।
मेमोरी इकाइयाँ: 1 निबल = 4 बिट्स; 1 बाइट = 8 बिट्स; 1 KB = 1024 बाइट्स; 1 MB = 1024 KB; 1 GB = 1024 MB; 1 TB = 1024 GB; 1 PB = 1024 TB।
मेमोरी गति पदानुक्रम (तीव्र से धीमा): रजिस्टर > कैश मेमोरी (L1, L2, L3) > प्राथमिक मेमोरी (RAM/ROM) > द्वितीयक मेमोरी (SSD, HDD)।
RAM और ROM: RAM अस्थायी (Volatile) होती है (SRAM, DRAM); ROM स्थायी (Non-volatile) होती है (PROM, EPROM, EEPROM)।
CPU के मुख्य भाग: ALU (अंकगणितीय और तार्किक कार्य), CU (सिस्टम नियंत्रण और समन्वय), रजिस्टर (अति तीव्र अस्थायी डेटा भंडारण)।
CPU रजिस्टर: PC (अगले निर्देश का पता रखता है), IR (वर्तमान निर्देश रखता है), MAR (मेमोरी एड्रेस), MDR/MBR (मेमोरी डेटा)।
संख्या प्रणाली आधार: बाइनरी (आधार 2: 0, 1), ऑक्टल (आधार 8: 0-7), दशमलव (आधार 10: 0-9), हेक्साडेसिमल (आधार 16: 0-9, A-F)।
बाइनरी से दशमलव सूत्र: N = d_n * 2^n + ... + d_1 * 2^1 + d_0 * 2^0; हेक्साडेसिमल में 4-बिट बाइनरी समूह बनते हैं।

अपने आप को जाँचिए — 10 प्रश्न

1. प्रथम पीढ़ी (First Generation) के कंप्यूटरों में मुख्य इलेक्ट्रॉनिक घटक के रूप में किसका उपयोग किया गया था?

(क) ट्रांजिस्टर (Transistor)
(ख) वैक्यूम ट्यूब (Vacuum Tube)
(ग) इंटीग्रेटेड सर्किट (IC)
(घ) माइक्रोप्रोसेसर (Microprocessor)

उत्तर देखें

उत्तर: (ख) वैक्यूम ट्यूब (Vacuum Tube)

प्रथम पीढ़ी (1940-1956) में वैक्यूम ट्यूब का प्रयोग हुआ था। ट्रांजिस्टर दूसरी पीढ़ी में, IC तीसरी पीढ़ी में और माइक्रोप्रोसेसर चौथी पीढ़ी में प्रयुक्त हुए।

2. निम्नलिखित में से कौन-सा उपकरण एक साथ इनपुट और आउटपुट दोनों प्रकार के उपकरण (I/O Device) के रूप में कार्य करता है?

(क) प्लॉटर (Plotter)
(ख) ओसीआर (OCR)
(ग) टचस्क्रीन (Touchscreen)
(घ) बारकोड रीडर (Barcode Reader)

उत्तर देखें

उत्तर: (ग) टचस्क्रीन (Touchscreen)

टचस्क्रीन डिस्प्ले के माध्यम से आउटपुट दिखाता है और स्पर्श के माध्यम से इनपुट प्राप्त करता है। प्लॉटर केवल आउटपुट है; OCR और बारकोड रीडर केवल इनपुट हैं।

3. कंप्यूटर मेमोरी में 1 निबल (Nibble) कितने बिट्स (Bits) के बराबर होता है?

(क) 2 बिट्स
(ख) 4 बिट्स
(ग) 8 बिट्स
(घ) 16 बिट्स

उत्तर देखें

उत्तर: (ख) 4 बिट्स

4 बिट्स के समूह को 1 निबल (Nibble) कहा जाता है। 8 बिट्स मिलकर 1 बाइट बनाते हैं।

4. CPU का कौन-सा भाग निर्देशों को डीकोड करता है तथा कंप्यूटर के अन्य सभी घटकों के कार्यों का समन्वय व नियंत्रण करता है?

(क) अंकगणितीय तर्क इकाई (ALU)
(ख) नियंत्रण इकाई (Control Unit)
(ग) कैश मेमोरी (Cache Memory)
(घ) रजिस्टर (Registers)

उत्तर देखें

उत्तर: (ख) नियंत्रण इकाई (Control Unit)

कंट्रोल यूनिट (CU) सीपीयू का तंत्रिका केंद्र है, जो निर्देशों को प्राप्त करता है, डीकोड करता है और नियंत्रण सिग्नल भेजकर कार्यों का समन्वय करता है।

5. ऐसी ROM (Read Only Memory) जिसमें संग्रहीत डेटा को पराबैंगनी किरणों (UV Light) के संपर्क में लाकर मिटाया जा सकता है, कहलाती है:

(क) PROM
(ख) EPROM
(ग) EEPROM
(घ) DRAM

उत्तर देखें

उत्तर: (ख) EPROM

EPROM (Erasable Programmable ROM) को UV प्रकाश द्वारा मिटाया जाता है। EEPROM को विद्युत संकेतों (Electrical charge) द्वारा मिटाया जाता है।

6. द्वि-आधारी संख्या (11011)₂ का दशमलव (Decimal) मान क्या होगा?

(क) 25
(ख) 27
(ग) 29
(घ) 31

उत्तर देखें

उत्तर: (ख) 27

(1 × 2⁴) + (1 × 2³) + (0 × 2²) + (1 × 2¹) + (1 × 2⁰) = 16 + 8 + 0 + 2 + 1 = 27।

7. मेमोरी पदानुक्रम में डेटा एक्सेस गति के आधार पर सबसे तेज से सबसे धीमी गति का सही क्रम कौन-सा है?

(क) रजिस्टर > मुख्य मेमोरी (RAM) > कैश मेमोरी > SSD
(ख) कैश मेमोरी > रजिस्टर > मुख्य मेमोरी (RAM) > HDD
(ग) रजिस्टर > कैश मेमोरी > मुख्य मेमोरी (RAM) > सेकेंडरी स्टोरेज (SSD/HDD)
(घ) मुख्य मेमोरी (RAM) > कैश मेमोरी > रजिस्टर > सेकेंडरी स्टोरेज

उत्तर देखें

उत्तर: (ग) रजिस्टर > कैश मेमोरी > मुख्य मेमोरी (RAM) > सेकेंडरी स्टोरेज (SSD/HDD)

CPU रजिस्टर सीधे प्रोसेसर कोर में होते हैं और सबसे तेज होते हैं, इसके बाद L1/L2/L3 कैश, फिर प्राथमिक रैम और अंत में सेकेंडरी स्टोरेज (SSD/HDD) आती है।

8. बाइनरी संख्या (11101011)₂ को हेक्साडेसिमल (Hexadecimal) संख्या में परिवर्तित करने पर क्या मान प्राप्त होगा?

(क) EB
(ख) DB
(ग) FA
(घ) E9

उत्तर देखें

उत्तर: (क) EB

4-4 बिट्स के दो समूह बनाएं: 1110 और 1011। 1110 = 14 (हेक्स में 'E'), 1011 = 11 (हेक्स में 'B')। अतः परिणाम (EB)₁₆ है।

9. एक 1 TB (टेराबाइट) क्षमता वाले एक्सटर्नल हार्ड ड्राइव में 512 MB आकार की अधिकतम कितनी वीडियो फाइलें पूरी तरह संग्रहीत की जा सकती हैं? (1 TB = 1024 GB, 1 GB = 1024 MB मानें)

(क) 1024
(ख) 2048
(ग) 4096
(घ) 512

उत्तर देखें

उत्तर: (ख) 2048

1 TB = 1024 GB = 1024 × 1024 MB = 1,048,576 MB। फाइलों की संख्या = 1,048,576 / 512 = 2048।

10. CPU के किस विशेष रजिस्टर में उस 'अगले निर्देश का मेमोरी पता' (Memory Address of the next instruction) सुरक्षित रहता है जिसे निष्पादित किया जाना है?

(क) इंस्ट्रक्शन रजिस्टर (IR)
(ख) मेमोरी डेटा रजिस्टर (MDR)
(ग) प्रोग्राम काउंटर (PC)
(घ) संचयक (Accumulator)

उत्तर देखें

उत्तर: (ग) प्रोग्राम काउंटर (PC)

प्रोग्राम काउंटर (PC) अगले निर्देश के पते को ट्रैक करता है। इंस्ट्रक्शन रजिस्टर (IR) वर्तमान में निष्पादित हो रहे निर्देश को रखता है, MDR डेटा को रखता है और Accumulator मध्यवर्ती गणना परिणामों को रखता है।

English version — Basics of Computer (Hardware, Memory, Number System)

This chapter accounts for 4 to 6 questions in the Computer Knowledge Test (CKT) of SSC CGL and CHSL Tier-2. It is a qualifying yet critical section where direct factual and conceptual clarity ensures full marks.

Generations and Types of Computers

The evolution of computers is categorized into five generations based on the core hardware technology used. The 1st generation used vacuum tubes, the 2nd used transistors, the 3rd used integrated circuits (ICs), the 4th used microprocessors (VLSI/LSI), and the 5th uses ULSI and artificial intelligence. Computers are also classified by functionality (Analog, Digital, Hybrid) and by size/capacity (Micro, Mini, Mainframe, Supercomputer). Exam questions directly test switching devices, programming languages used, and facts about Indian and global supercomputers.

Question types asked

कंप्यूटर की पीढ़ियाँ और मुख्य इलेक्ट्रॉनिक घटक
विभिन्न पीढ़ियों में प्रयुक्त प्रोग्रामिंग भाषाएँ एवं उदाहरण
कार्यप्रणाली के आधार पर कंप्यूटर के प्रकार (Analog, Digital, Hybrid)
आकार एवं क्षमता के आधार पर कंप्यूटर के प्रकार (Super, Mainframe, Mini, Micro)
सुपरकंप्यूटर से संबंधित प्रमुख तथ्य और भारत के सुपरकंप्यूटर

Solved questions (every type)

Q 1 [कंप्यूटर की पीढ़ियाँ और मुख्य इलेक्ट्रॉनिक घटक]: कंप्यूटर की दूसरी पीढ़ी (Second Generation) में मुख्य इलेक्ट्रॉनिक घटक के रूप में किसका उपयोग किया गया था?

प्रथम पीढ़ी में वैक्यूम ट्यूब (निर्वात नली) का प्रयोग हुआ था।

✔ Answer: ट्रांजिस्टर (Transistor)
Q 2 [कंप्यूटर की पीढ़ियाँ और मुख्य इलेक्ट्रॉनिक घटक]: तीसरी पीढ़ी के कंप्यूटरों में प्रयुक्त IC (इंटीग्रेटेड सर्किट) चिप आमतौर पर किसकी बनी होती है?

तीसरी पीढ़ी (Third Generation) के कंप्यूटरों में मुख्य स्विचिंग डिवाइस IC चिप थी।

IC का विकास जैक किल्बी (Jack Kilby) और रॉबर्ट नोयस द्वारा किया गया था।

यह चिप अर्द्धचालक पदार्थ (Semiconductor) सिलिकॉन (Silicon) की बनी होती है।

✔ Answer: सिलिकॉन (Silicon)
Q 3 [विभिन्न पीढ़ियों में प्रयुक्त प्रोग्रामिंग भाषाएँ एवं उदाहरण]: उच्च स्तरीय भाषाएँ जैसे FORTRAN और COBOL का विकास और प्रयोग मुख्य रूप से किस पीढ़ी में शुरू हुआ था?

पहली पीढ़ी में केवल मशीनी (Machine) और असेंबली भाषा का प्रयोग होता था।

इनका व्यापक उपयोग दूसरी और तीसरी पीढ़ी में डेटा प्रोसेसिंग के लिए किया गया।

✔ Answer: दूसरी पीढ़ी (Second Generation)
Q 4 [कार्यप्रणाली के आधार पर कंप्यूटर के प्रकार (Analog, Digital, Hybrid)]: अस्पतालों में ICU में मरीज के रक्तचाप और हृदय गति को मापने वाली मशीन किस प्रकार के कंप्यूटर का उदाहरण है?

मरीज के शारीरिक संकेत (Analog signal) को मापा जाता है।

फिर उसे मॉनिटर पर अंकों (Digital numbers) के रूप में प्रदर्शित किया जाता है।

एनालॉग और डिजिटल दोनों के संयुक्त रूप को हाइब्रिड (Hybrid) कंप्यूटर कहते हैं।

✔ Answer: हाइब्रिड कंप्यूटर (Hybrid Computer)
Q 5 [आकार एवं क्षमता के आधार पर कंप्यूटर के प्रकार (Super, Mainframe, Mini, Micro)]: बड़ी कंपनियों, बैंकों और रेलवे आरक्षण प्रणाली में हजारों उपयोगकर्ताओं के डेटा को एक साथ संसाधित करने के लिए किस कंप्यूटर का उपयोग किया जाता है?

माइक्रो कंप्यूटर एकल उपयोगकर्ता (Single user) के लिए होता है।

सुपरकंप्यूटर वैज्ञानिक गणनाओं और मौसम पूर्वानुमान के लिए होता है।

✔ Answer: मेनफ्रेम कंप्यूटर (Mainframe Computer)
Q 6 [सुपरकंप्यूटर से संबंधित प्रमुख तथ्य और भारत के सुपरकंप्यूटर]: भारत का पहला स्वदेशी सुपरकंप्यूटर कौन सा था और इसे किस संस्था द्वारा विकसित किया गया था?

भारत का पहला स्वदेशी सुपरकंप्यूटर PARAM 8000 (परम 8000) था।

इसे वर्ष 1991 में C-DAC (पुणे) द्वारा विजय भटकर के नेतृत्व में विकसित किया गया था।

यह भारत के सुपरकंप्यूटिंग कार्यक्रम का ऐतिहासिक पड़ाव था।

✔ Answer: PARAM 8000 (C-DAC द्वारा)
Q 7 [आकार एवं क्षमता के आधार पर कंप्यूटर के प्रकार (Super, Mainframe, Mini, Micro)]: डेस्कटॉप पीसी, लैपटॉप, टैबलेट और स्मार्टफोन किस कंप्यूटर श्रेणी के अंतर्गत आते हैं?

इन सभी उपकरणों में माइक्रोप्रोसेसर लगा होता है।

ये एकल उपयोगकर्ता (Personal/Single User) प्रणाली हैं।

आकार और क्षमता के वर्गीकरण में इन्हें माइक्रो कंप्यूटर (Microcomputer) कहा जाता है।

✔ Answer: माइक्रो कंप्यूटर (Microcomputer)

How it is asked

Asked in SSC CGL Tier-II Computer Knowledge module, CHSL, and Railway exams (usually 1-2 questions per shift). Key patterns include matching hardware tech to generation (Vacuum tubes to VLSI/ULSI), Indian supercomputers (PARAM series, C-DAC), and identifying types of computers based on function and size.

Common mistakes

✘ तीसरी पीढ़ी में माइक्रोप्रोसेसर का चयन करना, जबकि माइक्रोप्रोसेसर चौथी पीढ़ी (VLSI) में आया और तीसरी में केवल IC चिप थी।
✘ मेनफ्रेम और सुपरकंप्यूटर में भ्रमित होना; सुपरकंप्यूटर वैज्ञानिक जटिल गणनाओं (Speed) के लिए होता है जबकि मेनफ्रेम भारी मात्रा में समवर्ती डेटा लेनदेन (Storage/Throughput) के लिए होता है।
✘ भारत के पहले सुपरकंप्यूटर (PARAM 8000) और पहले कंप्यूटर (TIFRAC / सिद्धार्थ) के बीच अंतर न समझ पाना।

Input/Output Devices and Ports

Input devices (e.g., keyboard, mouse, scanner) are used to enter data and instructions into the computer. Output devices (e.g., monitor, printer, plotter) display or deliver the processed results to the user. Some devices like touchscreens, modems, and fax machines act as both input and output (I/O) devices. Ports (like USB, HDMI, VGA) are physical hardware interfaces on the motherboard used to connect these peripheral devices to the computer system.

Formulas with examples

📐 डेटा प्रवाह दिशा (Data Flow): इनपुट (यूज़र → सीपीयू) | आउटपुट (सीपीयू → यूज़र) — Used to classify any peripheral hardware device based on the direction of data transmission.

Example 8: वेबकैम (Webcam) किस प्रकार का डिवाइस है?

वेबकैम बाहरी दृश्य/वीडियो कैप्चर करके कंप्यूटर में डेटा भेजता है।

डेटा का प्रवाह यूज़र/पर्यावरण से कंप्यूटर की ओर होता है।

अतः यह एक इनपुट डिवाइस है।

✔ Answer: इनपुट डिवाइस (Input Device)
Example 9: प्रोजेक्टर (Projector) किस श्रेणी का उपकरण है?

डेटा का प्रवाह कंप्यूटर से बाहरी दुनिया की ओर होता है।

अतः यह एक आउटपुट डिवाइस है।

✔ Answer: आउटपुट डिवाइस (Output Device)

Question types asked

इनपुट डिवाइस की पहचान
आउटपुट डिवाइस और प्रिंटर के प्रकार
दोनों इनपुट और आउटपुट (I/O) डिवाइस
कंप्यूटर पोर्ट्स और कनेक्टर
विशेष इनपुट तकनीक (OCR, OMR, MICR)

Solved questions (every type)

Q 10 [इनपुट डिवाइस की पहचान]: निम्नलिखित में से कौन-सा एक पॉइंटिंग (Pointing) इनपुट डिवाइस नहीं है?

(A) माउस (B) जॉयस्टिक (C) ट्रैकबॉल (D) बारकोड रीडर

अतः बारकोड रीडर पॉइंटिंग डिवाइस नहीं है।

✔ Answer: बारकोड रीडर (Barcode Reader)
Q 11 [आउटपुट डिवाइस और प्रिंटर के प्रकार]: इम्पैक्ट (Impact) और नॉन-इम्पैक्ट (Non-Impact) प्रिंटर के संदर्भ में डॉट मैट्रिक्स (Dot Matrix) प्रिंटर किस श्रेणी में आता है?

✔ Answer: इम्पैक्ट प्रिंटर (Impact Printer)
Q 12 [आउटपुट डिवाइस और प्रिंटर के प्रकार]: बड़े इंजीनियरिंग ब्लूप्रिंट, कैड (CAD) ड्रॉइंग और फ्लेक्स बैनर को प्रिंट करने के लिए किस आउटपुट डिवाइस का उपयोग किया जाता है?

अतः ब्लूप्रिंट और वास्तुशिल्प मानचित्रों के लिए प्लॉटर का उपयोग होता है।

✔ Answer: प्लॉटर (Plotter)
Q 13 [दोनों इनपुट और आउटपुट (I/O) डिवाइस]: निम्नलिखित में से कौन-सा उपकरण इनपुट और आउटपुट दोनों कार्यों को निष्पादित कर सकता है?

(A) प्रिंटर (B) टचस्क्रीन (C) स्पीकर (D) स्कैनर

टचस्क्रीन डिस्प्ले पर उंगली से छूकर डेटा/कमांड दर्ज की जाती है (इनपुट)।

साथ ही उसी स्क्रीन पर परिणाम और ग्राफिक्स प्रदर्शित होते हैं (आउटपुट)।

अतः टचस्क्रीन इनपुट और आउटपुट दोनों का कार्य करता है।

✔ Answer: टचस्क्रीन (Touchscreen)
Q 14 [कंप्यूटर पोर्ट्स और कनेक्टर]: लोकल एरिया नेटवर्क (LAN) केबल को कंप्यूटर से जोड़ने के लिए किस पोर्ट और कनेक्टर का उपयोग किया जाता है?

वायर्ड इंटरनेट या लैन कनेक्शन ईथरनेट पोर्ट के माध्यम से किया जाता है।

ईथरनेट केबल के सिरे पर RJ-45 (Registered Jack 45) कनेक्टर लगा होता है।

टेलीफोन लाइन में RJ-11 का उपयोग होता है, जबकि लैन के लिए RJ-45 का उपयोग होता है।

✔ Answer: ईथरनेट पोर्ट (RJ-45 कनेक्टर)
Q 15 [विशेष इनपुट तकनीक (OCR, OMR, MICR)]: बैंक चेक के निचले हिस्से पर लिखे विशेष अंकों और कोड को तेजी से पढ़ने के लिए किस तकनीक का प्रयोग किया जाता है?

MICR का पूर्ण रूप 'Magnetic Ink Character Recognition' है।

बैंक चेक पर चुंबकीय स्याही (आयरन ऑक्साइड) से 9 अंकों का कोड मुद्रित होता है।

MICR रीडर इस विशेष स्याही को चुंबकीय तरंगों के आधार पर स्कैन करता है।

✔ Answer: MICR (Magnetic Ink Character Recognition)
Q 16 [कंप्यूटर पोर्ट्स और कनेक्टर]: HDMI पोर्ट का पूर्ण रूप क्या है और यह VGA पोर्ट से किस प्रकार श्रेष्ठ है?

HDMI का पूर्ण रूप 'High-Definition Multimedia Interface' है।

VGA केवल एनालॉग वीडियो सिग्नल ट्रांसमिट करता है, ऑडियो नहीं।

✔ Answer: High-Definition Multimedia Interface (यह वीडियो और ऑडियो दोनों सिग्नलों को एक साथ भेजता है)

How it is asked

Asked as 1-2 questions per shift in SSC CGL Tier-2, CHSL, and Railway exams. Patterns focus on identifying input vs output devices, impact vs non-impact printers, ports (HDMI, VGA, USB, RJ-45), and acronyms/functions of MICR, OMR, and OCR.

Common mistakes

✘ प्लॉटर और प्रोजेक्टर को इनपुट डिवाइस समझ लेना, जबकि दोनों आउटपुट डिवाइस हैं।
✘ इम्पैक्ट प्रिंटर (जैसे Dot Matrix, Daisy Wheel) और नॉन-इम्पैक्ट प्रिंटर (जैसे Laser, Inkjet) के उदाहरणों में भ्रमित होना।
✘ टचस्क्रीन, मॉडेम, हेडसेट (माइक+ईयरफोन) जैसे दोनों (I/O) कार्य करने वाले उपकरणों को केवल इनपुट या केवल आउटपुट मान लेना।

Computer Memory: Primary, Secondary, Cache and Memory Units

Computer memory is the storage space where data and instructions are kept for processing. It is primarily divided into Primary Memory (RAM, ROM) and Secondary Storage (Hard Disk, SSD). The CPU directly accesses data only from registers, cache, and primary memory. Memory that loses its data when power is turned off is called volatile, while memory that retains data is non-volatile. The smallest unit of computer data is a bit, and the standard addressable unit is a byte.

Formulas with examples

Example 17: 4 किलोबाइट (KB) में कुल कितने बाइट्स (Bytes) होते हैं?

1 KB = 1024 Bytes. अतः 4 KB = 4 × 1024 Bytes = 4096 Bytes.

✔ Answer: 4096 Bytes
Example 18: 32 बिट्स (Bits) कितने निबल (Nibble) के बराबर होते हैं?

1 Nibble = 4 Bits. निबलों की संख्या = 32 / 4 = 8 Nibbles.

✔ Answer: 8 Nibbles

📐 गति क्रम (Speed Hierarchy): CPU Registers > Cache Memory > RAM > Flash/SSD > HDD > Optical Disks — Used when questions ask to rank memories based on access time or data transfer speed.

Example 19: कैश मेमोरी (Cache), रैम (RAM) और रजिस्टर्स (Registers) में से सबसे तेज़ मेमोरी कौन-सी है?

✔ Answer: रजिस्टर्स (Registers)
Example 20: रैम (RAM), हार्ड डिस्क (HDD) और एसएसडी (SSD) को डेटा एक्सेस गति के घटते क्रम में लिखें।

✔ Answer: RAM > SSD > HDD

Question types asked

प्राथमिक मेमोरी (RAM और ROM के प्रकार एवं गुण)
कैश मेमोरी और सीपीयू रजिस्टर्स की कार्यप्रणाली
द्वितीयक स्टोरेज उपकरण (HDD, SSD, Optical)
मेमोरी मापन इकाइयाँ (Bit से PB तक रूपांतरण)
वोलेटाइल बनाम नॉन-वोलेटाइल मेमोरी वर्गीकरण

Solved questions (every type)

Q 21 [प्राथमिक मेमोरी (RAM और ROM के प्रकार एवं गुण)]: कंप्यूटर में SRAM और DRAM में मुख्य अंतर क्या होता है तथा किस मेमोरी को बार-बार रिफ्रेश करने की आवश्यकता होती है?

✔ Answer: DRAM को बार-बार रिफ्रेश करना पड़ता है
Q 22 [प्राथमिक मेमोरी (RAM और ROM के प्रकार एवं गुण)]: EEPROM का पूर्ण रूप क्या है और इसमें संग्रहित डेटा को कैसे मिटाया (Erase) जाता है?

✔ Answer: Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory (विद्युत संकेत द्वारा)
Q 23 [कैश मेमोरी और सीपीयू रजिस्टर्स की कार्यप्रणाली]: कंप्यूटर प्रणाली में कैश मेमोरी (Cache Memory) किन दो घटकों के बीच एक हाई-स्पीड बफर के रूप में कार्य करती है?

✔ Answer: CPU और मुख्य मेमोरी (RAM) के बीच
Q 24 [द्वितीयक स्टोरेज उपकरण (HDD, SSD, Optical)]: सॉलिड स्टेट ड्राइव (SSD), पारंपरिक हार्ड डिस्क ड्राइव (HDD) की तुलना में क्यों तेज़ और विश्वसनीय मानी जाती है?

✔ Answer: मूविंग पार्ट्स की अनुपस्थिति और फ्लैश मेमोरी तकनीक के कारण
Q 25 [मेमोरी मापन इकाइयाँ (Bit से PB तक रूपांतरण)]: 1 गीगाबाइट (GB) में कितने किलोबाइट (KB) होते हैं?

✔ Answer: 10,48,576 KB (या 2^20 KB)
Q 26 [मेमोरी मापन इकाइयाँ (Bit से PB तक रूपांतरण)]: मेमोरी इकाइयों को उनके बढ़ते हुए आकार के सही क्रम में व्यवस्थित करें: Terabyte, Petabyte, Megabyte, Gigabyte.

✔ Answer: Megabyte < Gigabyte < Terabyte < Petabyte
Q 27 [वोलेटाइल बनाम नॉन-वोलेटाइल मेमोरी वर्गीकरण]: निम्नलिखित में से कौन-सा समूह केवल नॉन-वोलेटाइल (Non-Volatile) मेमोरी का प्रतिनिधित्व करता है: (A) RAM, Cache (B) ROM, Flash Drive, HDD (C) SRAM, DRAM (D) Register, Virtual Memory?

✔ Answer: ROM, Flash Drive, HDD

How it is asked

In SSC CGL, CHSL, and Railway exams, 1 to 2 questions are routinely asked on memory. Most common patterns include: (1) Conversion and hierarchy of units (KB, MB, GB, TB, PB), (2) SRAM vs DRAM and ROM variants, (3) Identifying volatile vs non-volatile storage, (4) Selecting the fastest memory hierarchy.

Common mistakes

✘ ROM को वोलेटाइल समझ लेना, जबकि ROM नॉन-वोलेटाइल होती है और केवल RAM वोलेटाइल होती है।
✘ 1 KB में 1000 Bytes मान लेना, जबकि द्वि-आधारी (Binary) प्रणाली में 1 KB = 1024 Bytes होता है।
✘ सबसे तेज़ मेमोरी में Cache चुनना जब विकल्प में CPU Registers भी दिया हो; Registers हमेशा Cache से तेज़ होते हैं।

Number Systems and Conversions

Computers process and store all data in binary form. There are four primary number systems used in computer systems: Decimal (Base 10), Binary (Base 2), Octal (Base 8), and Hexadecimal (Base 16). Converting from decimal to any base uses successive division, while converting from any base to decimal uses positional weight multiplication. Grouping bits (3 bits for Octal, 4 bits for Hexadecimal) simplifies inter-base conversions directly.

Formulas with examples

📐 Decimal to Any Base (R) = Successive division by R and writing remainders in reverse order (bottom to top) — Used to convert a Decimal number (Base 10) to Binary, Octal, or Hexadecimal.

Example 28: दशमलव संख्या (13)₁₀ को द्विआधारी (Binary) संख्या में बदलें।

✔ Answer: (1101)₂
Example 29: दशमलव संख्या (27)₁₀ को अष्टाधारी (Octal) संख्या में बदलें।

27 ÷ 8 = 3, शेषफल = 3; 3 ÷ 8 = 0, शेषफल = 3; नीचे से ऊपर क्रम में लिखने पर = 33

✔ Answer: (33)₈

📐 Any Base (R) to Decimal = Sum of (Digit × R^position) from right to left (starting at position 0) — Used to convert Binary, Octal, or Hexadecimal numbers to Decimal representation.

Example 30: द्विआधारी संख्या (1011)₂ का दशमलव मान ज्ञात कीजिए।

(1 × 2³) + (0 × 2²) + (1 × 2¹) + (1 × 2⁰); = (1 × 8) + (0 × 4) + (1 × 2) + (1 × 1); = 8 + 0 + 2 + 1 = 11

✔ Answer: (11)₁₀
Example 31: षोडश आधारी (Hexadecimal) संख्या (1A)₁₆ का दशमलव मान क्या होगा?

हेक्साडेसिमल में A = 10 होता है; मान = (1 × 16¹) + (A × 16⁰); = (1 × 16) + (10 × 1); = 16 + 10 = 26

✔ Answer: (26)₁₀

Question types asked

दशमलव से द्विआधारी रूपांतरण (Decimal to Binary)
द्विआधारी से दशमलव रूपांतरण (Binary to Decimal)
द्विआधारी से अष्टाधारी रूपांतरण (Binary to Octal)
द्विआधारी से षोडश आधारी रूपांतरण (Binary to Hexadecimal)
षोडश आधारी से द्विआधारी रूपांतरण (Hexadecimal to Binary)
संख्या प्रणाली के आधार और प्रतीक (Base and Digits/Symbols)

Solved questions (every type)

Q 32 [दशमलव से द्विआधारी रूपांतरण (Decimal to Binary)]: दशमलव संख्या (45)₁₀ का बाइनरी समतुल्य क्या है?

✔ Answer: (101101)₂
Q 33 [द्विआधारी से दशमलव रूपांतरण (Binary to Decimal)]: बाइनरी संख्या (110010)₂ का दशमलव मान क्या है?

स्थानीय मानों का योग: (1 × 2⁵) + (1 × 2⁴) + (0 × 2³) + (0 × 2²) + (1 × 2¹) + (0 × 2⁰); = 32 + 16 + 0 + 0 + 2 + 0; = 50

✔ Answer: (50)₁₀
Q 34 [द्विआधारी से अष्टाधारी रूपांतरण (Binary to Octal)]: बाइनरी संख्या (110101)₂ को ऑक्टल (Octal) में बदलें।

✔ Answer: (65)₈
Q 35 [द्विआधारी से षोडश आधारी रूपांतरण (Binary to Hexadecimal)]: बाइनरी संख्या (11101011)₂ को हेक्साडेसिमल में परिवर्तित कीजिए।

✔ Answer: (EB)₁₆
Q 36 [षोडश आधारी से द्विआधारी रूपांतरण (Hexadecimal to Binary)]: हेक्साडेसिमल संख्या (3F)₁₆ का बाइनरी मान क्या होगा?

✔ Answer: (00111111)₂
Q 37 [संख्या प्रणाली के आधार और प्रतीक (Base and Digits/Symbols)]: हेक्साडेसिमल संख्या प्रणाली में कुल कितने प्रतीक होते हैं और 'D' का मान दशमलव में क्या होता है?

✔ Answer: कुल प्रतीक 16, D = 13
Q 38 [द्विआधारी से दशमलव रूपांतरण (Binary to Decimal)]: बाइनरी संख्या (10000000)₂ का दशमलव समतुल्य ज्ञात करें।

कुल 8 बिट्स हैं, जहाँ केवल 7वीं घात (0-indexed) पर 1 है; मान = 1 × 2⁷; = 128

✔ Answer: (128)₁₀

How it is asked

In SSC CGL Tier-2 and CHSL, 1 question is frequently asked on direct conversion (Binary to Decimal, Hexadecimal grouping) or base and symbol definitions.

Common mistakes

✘ हेक्साडेसिमल में A से F के मान भूल जाना (A=10, B=11, C=12, D=13, E=14, F=15)।
✘ दशमलव से बाइनरी बदलते समय शेषफल (Remainders) को ऊपर से नीचे लिख देना, जबकि सही क्रम नीचे से ऊपर (Reverse) होता है।
✘ ऑक्टल के लिए 4 बिट्स और हेक्साडेसिमल के लिए 3 बिट्स का ग्रुप बना देना (सही: ऑक्टल के लिए 3 बिट्स, हेक्साडेसिमल के लिए 4 बिट्स)।

💡 Remember the 8-4-2-1 code for 4-bit binary to hex conversion, and 4-2-1 code for 3-bit binary to octal conversion to solve in under 10 seconds.

CPU Components (ALU, CU, Registers)

The CPU (Central Processing Unit) is the 'brain' of the computer, executing instructions and processing data. It consists of three primary components: the Arithmetic Logic Unit (ALU), the Control Unit (CU), and Registers. The ALU performs all arithmetic operations (+, -, *, /) and logical comparisons. The CU manages and coordinates data flow and operations across all components, acting like a traffic controller. Registers are extremely high-speed, temporary internal memory units located directly inside the CPU to hold immediate instructions and operands.

Formulas with examples

📐 मशीन चक्र (Machine Cycle) = Fetch (लाना) → Decode (व्याख्या) → Execute (निष्पादित करना) → Store (संग्रहित करना) — Used to describe the sequence of steps a CPU executes to process an instruction.

Example 39: सीपीयू के मशीन चक्र (Machine Cycle) का सही अनुक्रम क्या है?

पहला चरण: मेमोरी से निर्देश लाना (Fetch)।

दूसरा चरण: निर्देश को समझना और डिकोड करना (Decode)।

तीसरा चरण: क्रियान्वयन करना (Execute)।

चौथा चरण: परिणाम को सुरक्षित करना (Store)।

✔ Answer: Fetch → Decode → Execute → Store
Example 40: निर्देश चक्र के दौरान 'डिकोड' चरण किसके द्वारा संपन्न किया जाता है?

मेमोरी से निर्देश लाने का कार्य CU करता है।

इसके बाद निर्देश का अर्थ समझना (Decode) भी CU ही करता है।

डिकोड होने के बाद ALU या अन्य यूनिट को निर्देश भेजा जाता है।

✔ Answer: कंट्रोल यूनिट (Control Unit - CU)

Question types asked

ALU के कार्य और उसके घटक
कंट्रोल यूनिट (CU) की भूमिका और कार्य
सीपीयू रजिस्टर्स के प्रकार और उनके कार्य (PC, MAR, MDR, IR, ACC)
सिस्टम बस (Data Bus, Address Bus, Control Bus)
सीपीयू क्लॉक स्पीड और प्रदर्शन (MIPS/FLOPS)

Solved questions (every type)

Q 41 [ALU के कार्य और उसके घटक]: कंप्यूटर में सभी अंकगणितीय गणनाएँ (जैसे जोड़, घटाव) और तार्किक तुलनाएँ (जैसे AND, OR, NOT) किस भाग द्वारा की जाती हैं?

ALU का पूर्ण रूप Arithmetic Logic Unit है।

यह अंकगणितीय क्रियाओं (+, -, ×, ÷) के लिए उत्तरदायी है।

यह तार्किक तुलनात्मक संक्रियाओं (<, >, =, AND, OR) को निष्पादित करता है।

✔ Answer: ALU (Arithmetic Logic Unit)
Q 42 [कंट्रोल यूनिट (CU) की भूमिका और कार्य]: कंप्यूटर का कौन-सा घटक हार्डवेयर संचालन का मार्गदर्शन करता है और 'ट्रैफिक पुलिस' के रूप में जाना जाता है?

CU (Control Unit) सिस्टम के सभी घटकों को समयबद्ध नियंत्रण संकेत (Control Signals) भेजता है।

यह डेटा को प्रोसेस नहीं करता बल्कि उसके प्रवाह का समन्वय करता है।

इसलिए इसे सिस्टम का नर्वस सिस्टम या ट्रैफिक पुलिस कहा जाता है।

✔ Answer: कंट्रोल यूनिट (Control Unit)
Q 43 [सीपीयू रजिस्टर्स के प्रकार और उनके कार्य (PC, MAR, MDR, IR, ACC)]: प्रोग्राम काउंटर (Program Counter - PC) रजिस्टर का मुख्य कार्य क्या है?

प्रोग्राम काउंटर सीपीयू का एक विशेष रजिस्टर है।

वर्तमान निर्देश पूरा होते ही इसका मान स्वतः बढ़ जाता है।

✔ Answer: अगले निष्पादित होने वाले निर्देश का मेमोरी एड्रेस स्टोर करना
Q 44 [सीपीयू रजिस्टर्स के प्रकार और उनके कार्य (PC, MAR, MDR, IR, ACC)]: ALU द्वारा की गई मध्यवर्ती (अस्थायी) गणनाओं के परिणामों को तात्कालिक रूप से रखने के लिए किस रजिस्टर का उपयोग किया जाता है?

Accumulator (ACC) एक प्राथमिक डेटा रजिस्टर है।

यह सीधे ALU से जुड़ा होता है।

यह अंकगणितीय और तार्किक संचालन के तात्कालिक परिणाम को सुरक्षित रखता है।

✔ Answer: एक्यूम्युलेटर (Accumulator)
Q 45 [सीपीयू रजिस्टर्स के प्रकार और उनके कार्य (PC, MAR, MDR, IR, ACC)]: कंप्यूटर आर्किटेक्चर में सबसे तेज गति वाली मेमोरी यूनिट कौन-सी होती है?

मेमोरी पदानुक्रम (Hierarchy) में रजिस्टर्स सीधे CPU कोर के अंदर स्थित होते हैं।

इनका एक्सेस टाइम 1 नैनोसेकंड से भी कम होता है।

यह कैश (Cache) और रैम (RAM) दोनों से अधिक तीव्र होते हैं।

✔ Answer: सीपीयू रजिस्टर्स (Registers)
Q 46 [सिस्टम बस (Data Bus, Address Bus, Control Bus)]: कंप्यूटर में डेटा और निर्देशों के पते को ले जाने वाली कौन-सी बस केवल एकदिशीय (Unidirectional) होती है?

एड्रेस बस (Address Bus) सीपीयू से मेमोरी या I/O डिवाइस तक एड्रेस ले जाती है।

जबकि डेटा बस द्विदिशीय (Bidirectional) होती है।

✔ Answer: एड्रेस बस (Address Bus)
Q 47 [सीपीयू क्लॉक स्पीड और प्रदर्शन (MIPS/FLOPS)]: सीपीयू की गति (Clock Speed) सामान्यतः किस इकाई में मापी जाती है?

प्रोसेसर की आंतरिक घड़ी की गति चक्र प्रति सेकंड (Cycles per second) में मापी जाती है।

1 Hz = 1 चक्र प्रति सेकंड।

आधुनिक प्रोसेसर की गति गीगाहर्ट्ज़ (GHz) में व्यक्त की जाती है।

✔ Answer: गीगाहर्ट्ज़ (GHz) या मेगाहर्ट्ज़ (MHz)

How it is asked

Direct factual questions about the functions of ALU, CU, and specific registers (PC, ACC, MAR, MDR) appear regularly in SSC (CGL, CHSL, MTS) and Railway exams.

Common mistakes

✘ छात्र अक्सर कैश मेमोरी (Cache) को सबसे तेज मान लेते हैं, जबकि रजिस्टर्स (Registers) कैश से भी अधिक तेज होते हैं।
✘ Control Unit (CU) को वास्तविक प्रोसेसिंग या गणना करने वाला समझ बैठते हैं, जबकि गणना केवल ALU द्वारा की जाती है।

💡 Remember: CU directs and coordinates, ALU calculates and compares, and Registers hold immediate data; Program Counter (PC) always points to the NEXT instruction.

All formulas at a glance

Computer Generations: 1st (Vacuum Tubes), 2nd (Transistors), 3rd (Integrated Circuits), 4th (VLSI/Microprocessors), 5th (ULSI/AI).
Types of Computers: By operation - Analog, Digital, Hybrid; By size/capacity - Micro, Mini, Mainframe, Supercomputer.
Memory Units: 1 Nibble = 4 bits; 1 Byte = 8 bits; 1 KB = 1024 Bytes; 1 MB = 1024 KB; 1 GB = 1024 MB; 1 TB = 1024 GB; 1 PB = 1024 TB.
Memory Speed Hierarchy (Fastest to Slowest): Registers > Cache Memory (L1, L2, L3) > Primary Memory (RAM/ROM) > Secondary Storage (SSD, HDD).
RAM and ROM: RAM is volatile (SRAM, DRAM); ROM is non-volatile and retains BIOS/Firmware (PROM, EPROM, EEPROM).
Key CPU Components: ALU (Arithmetic & Logic operations), CU (timing and control signals), Registers (ultra-fast temporary storage).
Crucial CPU Registers: PC (holds address of next instruction), IR (holds current instruction), MAR (memory address), MDR/MBR (memory data).
Number System Radix: Binary (base 2: 0, 1), Octal (base 8: 0-7), Decimal (base 10: 0-9), Hexadecimal (base 16: 0-9, A-F).
Binary to Decimal formula: N = sum of (d_i * 2^i); Hexadecimal uses 4-bit binary grouping.

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