Registers & Special Purpose Registers in Assembly Language Urdu/Hindi | Lecture # 2 | very Important

Zeeshan Academy
15 Aug 202112:56

Summary

TLDRThis video script delves into the intricacies of computer programming, focusing on the role of registers and special purpose pumps in system assembly language. It explains the types of registers available, their availability, and the size of the reduced size. The video also discusses the function of registers as temporary memory locations, their strategic placement inside the CPU, and how they interact with the control unit and memory. The script further explores the importance of the Program Counter, Memory Address Register, and Memory Buffer System, detailing how they facilitate data operations such as read and write within the CPU's memory.

Takeaways

  • 😀 The lecture discusses the role of registers in computer systems, specifically in the context of programming and system assembly language.
  • 🔍 It explains that registers are temporary memory locations inside the CPU used to store data or instructions for quick access.
  • 💬 The size of the reduced size of registers is a topic of discussion, indicating the efficiency and speed of data handling within the CPU.
  • 📚 The script mentions different types of registers, such as Program Counter (PC), Memory Address Register (MAR), and Memory Buffer Register (MBR), and their functions.
  • 🔧 The Program Counter (PC) register is highlighted as crucial for starting the execution of a program from a specific memory address.
  • 📈 The concept of 'Instruction Register' is introduced, which stores the instruction currently being executed by the CPU.
  • 🔄 The script also covers the process of how data is read from and written to memory using MAR and MBR registers.
  • 🛠️ Special purpose registers are discussed, which are used for controlling the flow of a program, such as jump and branch instructions.
  • 📝 The importance of the 'Memory Buffer Register' is emphasized for operations that involve reading from or writing to memory locations.
  • 🔗 The video script also touches upon the use of 'Memory Buffer System' for operations that require immediate data manipulation like read or write.

Q & A

  • What is the main topic of the video lecture?

    -The main topic of the video lecture is about the role of registers in computer systems, specifically discussing various types of registers and their functions during programming and execution.

  • What is a register in the context of computer systems?

    -A register is a small and fast memory location inside the CPU where temporary data or program instructions are stored for quick access and manipulation.

  • What is the purpose of storing data in registers?

    -Data is stored in registers to allow for faster processing by the CPU, as accessing data from registers is much quicker than accessing it from main memory.

  • What is the difference between a program counter and an instruction register?

    -The program counter holds the address of the next instruction to be executed, while the instruction register stores the actual instruction that is being executed.

  • How does the CPU know where to find the next instruction after executing the current one?

    -The CPU uses the program counter register to determine the address of the next instruction. After executing the current instruction, the program counter is incremented to point to the next instruction.

  • What is the role of the memory address register in CPU operations?

    -The memory address register holds the address of the memory location where data is to be read from or written to during memory operations.

  • What is meant by 'memory read operation' and 'memory write operation' in the context of CPU registers?

    -A 'memory read operation' refers to the process of fetching data from a memory location specified by the memory address register. A 'memory write operation' refers to the process of writing data to a memory location specified by the memory address register.

  • What is the significance of the buffer system in CPU operations?

    -The buffer system, also known as a memory buffer, is used to temporarily store data during input/output operations, allowing for faster data transfer between the CPU and memory or peripheral devices.

  • How does the CPU perform arithmetic or logical operations using registers?

    -The CPU uses general-purpose registers to store operands and results of arithmetic or logical operations. These registers can be specified by the instruction being executed to perform the required operation.

  • What is the function of the stack pointer register in a computer system?

    -The stack pointer register is used to keep track of the current top of the stack, which is a region of memory used for temporary storage of data during function calls and returns in a program.

  • Why are registers considered an essential component in the CPU?

    -Registers are essential in the CPU because they provide fast access to data and instructions, which is critical for the efficient execution of programs. They also enable the CPU to perform a variety of operations such as arithmetic, logical, and memory access.

Outlines

00:00

🔍 Introduction to Registers and Their Role in Computing

The paragraph introduces the concept of registers in computer systems, explaining their role as temporary storage locations within the CPU used during program execution. It outlines the types of registers and their functions, highlighting that registers are small, fast memory locations within the CPU used to temporarily hold data and instructions during execution. The discussion also covers the purpose of different types of registers, such as general-purpose and special-purpose registers, and how they facilitate efficient program execution by temporarily storing data and instructions required by the CPU.

05:02

🧭 Understanding the Program Counter and Instruction Register

This paragraph explains the role of the Program Counter (PC) and the Instruction Register (IR) in computer architecture. The Program Counter is highlighted as a crucial register that holds the address of the next instruction to be executed, enabling the sequential execution of instructions in a program. It increments after each instruction fetch, pointing to the next instruction's address. Additionally, the Instruction Register temporarily holds the current instruction being executed, playing a role in decoding and processing instructions. The text emphasizes the importance of these registers in managing the flow of instruction execution within a CPU.

10:04

📂 Memory Operations: MAR, MBR, and Memory Operations

This paragraph focuses on the Memory Address Register (MAR) and the Memory Buffer Register (MBR), explaining their functions in managing data between the CPU and memory. The MAR holds the memory location of the data to be accessed, while the MBR temporarily stores the data being transferred to or from memory. The paragraph illustrates how these registers support read and write operations: MAR stores the address of the memory location, and MBR holds the actual data being read or written. It also details the types of memory operations, such as memory read and write, and how these operations are executed using MAR and MBR.

Mindmap

Keywords

💡Registers

Registers are small, fast memory locations inside the CPU that store temporary data during program execution. In the context of the video, registers are used to hold data that is currently being processed or instructions that are about to be executed. They play a crucial role in the efficiency of a computer's operation, as they allow for quick access and manipulation of data without the need to constantly access the main memory.

💡Program Counter

The Program Counter (PC) is a register that holds the memory address of the next instruction to be executed. It is essential for the sequential execution of instructions in a program. The video mentions that when a program is loaded into memory, the address of the first instruction is stored in the Program Counter, guiding the CPU on where to start execution.

💡Instruction Set

An Instruction Set refers to the collection of operations that a CPU can perform. Each instruction in the set is a basic operation like arithmetic, logic, or data movement. The video discusses how the CPU executes instructions according to the defined operations, which are decoded and performed by the CPU, with results stored in registers.

💡Memory Address Register

The Memory Address Register (MAR) holds the address of the memory location where data is to be read from or written to. The video explains that when the CPU needs to access data in memory, it uses the MAR to specify the location, which is then used by the Memory Read or Memory Write operations to fetch or store the data.

💡Memory Buffer Register

The Memory Buffer Register (MBR) is used to temporarily store data that is being read from or written to memory. The video describes how data is transferred between the CPU and memory through the MBR, acting as an intermediary storage that holds data during read or write operations.

💡Control Unit

The Control Unit manages the execution of instructions by coordinating the activities of other components within the CPU. It interprets instructions and generates the necessary control signals to execute them. The video touches on how the Control Unit is responsible for the timing and control of operations, ensuring that instructions are carried out in the correct sequence.

💡Arithmetic Logic Unit

The Arithmetic Logic Unit (ALU) performs arithmetic and logical operations specified by the instructions. It is the part of the CPU that actually performs calculations and comparisons. The video does not explicitly mention the ALU, but it is implied in the discussion of how instructions are executed, particularly those involving calculations.

💡Instruction Cycle

The Instruction Cycle refers to the process of fetching, decoding, and executing an instruction. The video describes the steps involved in executing a program, including how instructions are fetched from memory, decoded by the CPU, and then executed, with the results stored in registers.

💡Memory

Memory, in the context of the video, refers to the computer's primary storage where programs and data are kept. It is slower than registers but has a much larger capacity. The video discusses how data is stored in memory and accessed by the CPU through registers and other components like the MAR and MBR.

💡CPU

The Central Processing Unit (CPU) is the primary component of a computer that performs most of the processing inside the computer. The video focuses on the CPU's role in executing programs, including the use of its internal registers and other components to process data and instructions.

💡Assembly Language

Assembly Language is a low-level programming language that is specific to a particular computer architecture. It is translated into machine code by an assembler. The video does not directly mention Assembly Language, but it is relevant to the discussion of how instructions are written and executed by the CPU.

Highlights

Discussion on the role of registers and special purpose pumps in systems assembly language during programming.

Explanation of the types of registers available and their availability in the system.

Details on the size of the reduction and the definition of registers.

Description of how data is stored in registers during program execution.

The function of registers as fast memory inside the CPU.

The process of how data is stored in registers when a program is executed.

The role of the program counter and its importance in program execution.

Explanation of how the program counter is used to control the execution of a program.

The significance of the instruction register and its function.

How the memory address register aids in reading and writing data to memory.

The operation of memory buffer system and its role in data manipulation.

Discussion on the use of special pumps by the operating system to control program execution.

The concept of the program counter as a very important register for starting program execution.

Explanation of how the program counter increments to fetch the next instruction.

The importance of the data register in storing the result of an instruction.

How the memory address register is used for memory read and write operations.

The function of the memory buffer system in performing read and write operations.

Summary of the video's discussion on special registers and their types.

Encouragement for viewers to subscribe to the channel for more informative videos.

Transcripts

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हुआ है

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[संगीत]

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कि अ

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और अस्सलाम अलैकुम डिफ्रेंस आज की वीडियो

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लेक्चर में हम बात करेंगे रिसचर्स की एंड

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स्पेशल परपज विच स्टोर्स की पिम्स क्या

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होते हैं और सिस्टम्स हैव असेंबली

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लैंग्वेज में क्या रोल प्ले करते हैं

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ड्यूरिंग प्रोग्रामिंग सीट यूज है इसमें

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कितने टाइप के रजिस्टर्स होते हैं वह

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अवेलेबल होते हैं और इन रिड्यूस का साइज

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क्या होता है अगर हम रजिस्टर की डेफिनेशन

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की बात करें तो रजिस्टर इज द टेंपरेचर इन

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मेमोरी लोकेशन इनसाइड द

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रिसीवर जो है यह हमारे पास टेंप्रेरी

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लोकेशन होती है इनसाइड द

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वीरवार को जब हम अपने प्रोग्राम को म्यूट

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करें इस प्रोग्राम के अंदर अगर हमने को

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सब्सक्राइब के पास लेकर आया तो में कोई

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ऐसी जगह होनी चाहिए यहां पर हम आटे को

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टेंपरेरी तौर पर स्टार्ट करो ए फॉर

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एग्जांपल इस इंस्ट्रक्शन में हमारे पास

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1000 हमारा डाटा है तो इस 1020 को सीपीयू

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मे किसी ना किसी जगह पर हमने स्टोर करना

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है जिस लोकेशन पर आप इस बेटे को स्टार्ट

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करेंगे उस लोकेशन को हम नाम देते हैं

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रजिस्टर्स और जब यह डाटा हमारा रिस्टोर

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होता है तो सीपीयू का एक कंप्लीट होता है

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यह जो उसे इंस्ट्रक्शन के मुताबिक जो

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ऑपरेशन होता है वह परेशान परफॉर्म करता है

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और जो रिजल्ट्स आते हैं वहीं कांटे होते

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हैं रजिस्टर्स में स्टोर होते हैं एक

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रजिस्टर पिज़्ज़ा ब्रेड स्माल साइज बट

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वेरी फास्ट मेमोरी इनसाइड द सीपीयू अगर हम

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रजिस्टर्स की लोकेशन की बात करें तो

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रजिस्टर होते हैं वह सीपीयू के अंदर

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लुक्रेटिव होते हैं यानी कि सीपीएम के

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अंदर जो होती है उसको हम लोग हैं

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जो होता है वह

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करता अगर हम ग्राम की मदद से हमारे

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सिस्टर्स हैं वहां पर आते हैं सबसे पहले

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हम

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घाघरे

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सब्सक्राइब करें

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जिससे यहां पर आधे

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से प्रोग्राम कहां पर शेयर

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151 इंस्ट्रक्शन ज्योति हेल्प कंट्रोल

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यूनिट की गति और जब हम अश्लील करते हैं तो

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वह इंस्ट्रक्शन सीपियों में कहां पर स्टोर

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की रहती है इन टू द रजिस्टर्स

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भी सीपियों में एक कंप्लेंट एंड यूरिनरी

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सिस्टम में वृध्दि के ऊपर ऑपरेशन परफॉर्म

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करता है और जो रिजल्ट आते हैं वहीं

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रजिस्ट्रेशन Store के रहते हैं तो इस

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तरीके से 151 हम अपने प्रोग्राम की

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इंस्ट्रक्शंस टो एग्जीक्यूट करते हैं

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सब्सक्राइब करें तो

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सब्सक्राइब सब्सक्राइब

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ए प्वाइंटर सिस्टर्स फ्लैग रजिस्टर्स यहां

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पर डिफरेंट टाइप्स आफ रिसचर्स कि आज के

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वीडियो में हम स्पेशल प्रेयर्स के बारे

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में डिस्कस करेंगे और नेक्स्ट वीडियो में

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हम चैनल पर सबस्क्राइब

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सब्सक्राइब लिए

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नियुक्त

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सब्सक्राइब और जिस प्रकार के लिए

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सब्सक्राइब किया गया उन्हें परपस के लिए

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हमने इस्तेमाल करते हैं कंट्रोल करता है

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सब्सक्राइब

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करें

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जितने भी परफॉर्म करने होते हैं उन प्रेशर

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को कंट्रोल करने के लिए कंट्रोल यूनिट

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स्पेशल

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पिंपल्स को यूज करता है इसी तरीके से अगर

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ऑपरेटिंग सिस्टम ने प्रोग्राम के

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एग्जीक्यूशन को कंट्रोल करना है तो वहां

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पर भी हम स्पेशल पर पिंपल्स को यूज करते

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हैं स्पेशल प्रेड डिफरेंट टाइप्स ऑफ द

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फर्स्ट वन इज प्रोग्राम काउंटर नंबर टू

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इंस्ट्रक्शन रजिस्टर नंबर थ्री

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maza-4 एमबीआर

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सब्सक्राइब या

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उर्स मेला

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उर्स ए

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इस प्रोग्राम काउंटर प्रोग्राम कंट्रोल जो

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है यह हमारे पास एक वेरी इंपोर्टेंट

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रजिस्टर है जब हम किसी प्रोग्राम को

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मेमोरी में लोड करते हैं तो जो वेरी

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नेक्स्ट इंस्ट्रक्शन होती है जहां से

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हमारे प्रोग्राम की एग्जीक्यूशन स्टार्ट

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होती है उस इंस्ट्रक्शन का या वेरी

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नेक्स्ट इंस्ट्रक्शन का जो एड्रेस होता है

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वह प्रोग्राम काउंटर में होता है यानि कि

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हम कह सकते हैं कि हमारे प्रोग्राम

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एग्जीक्यूशन है वह कहां से स्टार्ट होती

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है

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अगर

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नियुक्त किया और

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सब्सक्राइब

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करें और जब

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स्कूटर

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और प्रोग्राम में

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सब्सक्राइब कर दिया इसका मतलब है कि जब

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हमने एक इन्फेक्शन को फैक्स कर लिया उसे

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इंस्ट्रक्शन के ऊपर हमें ऑपरेशन परफॉर्म

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किया तो जैसे हमने स्टेशन को खर्च किया तो

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प्रोग्राम काउंटर में वन का इंक्रीमेंट

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हुआ प्रोग्राम काउंटर में नैक इंस्ट्रक्शन

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का ट्रिक्स अपलोड कर दिया जाता है ताकि अब

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उस एड्रेस पर तो इंस्ट्रक्शन पड़ी है उसको

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नेक्स्ट टाइम फिक्स किया जाए और जैसे

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इंस्ट्रक्शन फैसलों की प्रोग्राम काउंटर

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में क्या होगा इंक्रीमेंट होगा प्रोग्राम

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अकाउंट अगर इंफेक्शन के एड्रेस पर आ जाएगा

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तो इस तरीके से हमारे प्रोग्राम की

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एग्जीक्यूशन होती है उसको कंट्रोल करने के

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लिए प्रोग्राम काउंटर को हम लोग यूज करते

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हैं वेरी इंपॉर्टेंट एमसीक्यू है ऐसा कौन

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सा रजिस्टर है जिसमें वे रिएक्ट

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इंस्ट्रक्शन का रस होता है दैट इज

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प्रोग्राम है

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कि प्रज्ञा एनकाउंटर की मदद से जब हम

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इंस्ट्रक्शन को स्विच करते हैं फ्रॉम बल्क

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पैक उस इंस्ट्रक्शन को कहां पर स्टोर किया

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जाता है इट कैन बे स्टोर्ड इन टू द आईआर

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रजिस्टर इंस्ट्रक्शन रजिस्टर में उच्च

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टीवी स्टेशन को Store के रहते हैं और वहां

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पर उस इन्फेक्शन को डिकोड किया जाता है

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यानि कि अगर हम यहां से देखें तो

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प्रोग्राम कंप्यूटर में हमारे पास एक

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इंस्ट्रक्शन का ड्रेस पड़ाव

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10 इस एड्रेस पर हमारे

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सब्सक्राइब

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करने के बाद इसको से रजिस्टर में रहता है

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इसको रजिस्टर में

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घृत को अलग कर लिया जाता है इसका मतलब यह

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है कि जब हम इंस्ट्रक्शन को

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सब्सक्राइब करें तो अब को फ्रेंड्स हम कर

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लेते हैं

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है नेक्स्ट हमारे पास जो रजिस्टर है दैट

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इज द मेमोरी एड्रेस रजिस्टर मेमोरी एड्रेस

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रजिस्टर का काम होता है जब सीपीयू मेमोरी

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से किसी बेटे को रीड करना चाहते है या

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मेमोरी में किसी डाटा को स्टोर करना चाहते

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है यानि कि मेमोरी में पड़े हुए बेटे को

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अगर हम रीड करना चाहते हैं या में को टाइट

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करना चाहते हैं तो लोकेशन से अपने बेटे को

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रीड करना है

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राघवन का ड्रेस वह

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मेज़

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से

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सब्सक्राइब ड्रेस को स्टार्ट करते हैं से

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ड्रेस को के उस ड्रेस को जहां से डेकोरेट

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करना चाहते हैं यहां पर हम

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यहां पर देखिए तो यह

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10 इस पर एक दृढ़

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कि अगर हम मेमोरी से इस घाटे को रीड करना

play08:55

चाहें तो इस लोकेशन का जो एड्रेस होगा वह

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किस में होगा वह मेरा रजिस्टर होगा और इस

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ऑपरेशन को हम लोग नाम देंगे मैम रीड

play09:05

ऑपरेशन का सिमिलर लें अगर हम किसी मेमोरी

play09:09

लोकेशन पर फॉर एग्जांपल से 012 पर हम कोई

play09:12

डेट्रोइट करना चाहते हैं तो जिस लोकेशन पर

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हमने डाटा राइट करना है उसमें भी लोकेशन

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का एड्रेस किसमें होगा वह मेरा रजिस्टर

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में होगा नाइट और इस ऑपरेशन को हम लोग नाम

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लेते हैं जिसका मैमरी राइट ऑपरेशन यानि कि

play09:27

अगर आप मेमोरी से डाटा रीड कर रहे हैं

play09:29

मैमरी डिप्रेशन और अगर मेमोरी में बैठें

play09:33

और राइट कर रहे हैं मैम रीड-राइट ऑपरेशन

play09:35

रीड ओर राइट के लिए जिसमे लोकेशन पर आपने

play09:39

डेकोर राइट करना है और जिस मेरी लोकेशन से

play09:42

डेकोर रीड करना है उन मेमोरी लोकेशंस के

play09:46

एड्रेस होंगे वह मेरा रजिस्टर में होंगे

play09:50

हैं नेक्स्ट एमबीआर मेमोरी बफर सिस्टम

play09:53

जैसा कि नाम से जाहिर है ऐसा रजिस्टर्ड

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इसके अंदर हम कॉन्टेंट को डाटा को स्टोर

play09:58

कर सकते हैं उस रजिस्टर को नाम दिया जाता

play10:01

है मतलब रेफ्रिजरेटर का अगर शीघ्र

play10:04

किसी डेकोरेट करना चाहिए

play10:11

घृणा करना चाहते हैं या राइट करना चाहते

play10:14

हैं वह हमारा बफर सिस्टम

play10:20

नियुक्त और बफर सिस्टम होता है यह दोनों

play10:25

के ऑपरेशन परफॉर्म करते

play10:30

नियुक्ति से रीड करना चाहें तो एमएलआर

play10:35

रजिस्टर में उस मेघनाद का ड्रेस होगा जहां

play10:39

से हमने रीड करना है और घ्र

play10:43

पीआर

play10:45

और ऑपरेशन को हम नाम

play10:48

री रे झाल सिमिलरली ई वांट टू राइट सोम

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डाटा इनटू र मेमोरी तो जिस लोकेशन पर

play10:56

अपडेट एक ओर राइट करना चाहते हैं उस

play10:58

लोकेशन का एड्रेस एमएलए आर्मी और जो टाइट

play11:02

करना चाहते हैं वह एमबीआर में तो ऐसी

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ऑपरेशन को हम नाम देते हैं मैमरी राइट

play11:07

ऑपरेशन का फॉर एग्जांपल अगर हम यहां से

play11:10

देखिए तो यहां पर हम 50

play11:13

यह हमारे पास कि है एंव आर्मी एक ड्रेस

play11:16

पड़ा है और इस एड्रेस पर जो डाटा पड़ा है

play11:20

इसको हम क्या करना चाहते हैं रीड करना

play11:22

चाहते हैं जब यह डाटा हम रीड करेंगे तो यह

play11:24

डाटा किसमें था यह उबला रजिस्टर में आएगा

play11:27

और इस ऑपरेशन को हम क्या कहते हैं रीड

play11:30

ऑपरेशन कहते हैं सिमिलरली अगर हम कोई डाटा

play11:34

इज है वह मेमोरी में टाइट करना चाहते हैं

play11:36

फॉर एग्जांपल मेरे पास एमबीआर रजिस्टर में

play11:39

एक व्यक्ति डाटा पड़ा वे से ज़ को मैं 10

play11:44

क्वेश्चन के ऊपर राइट करना चाहता हूं इसका

play11:46

मतलब यह है कि जिस लोकेशन पर आपने डे टेक

play11:49

उर राइट कि है उस लोकेशन का उस मैम लोकेशन

play11:53

का एड्रेस एमएलए रजिस्टर होगा और जो डाटा

play11:57

आप राइट करना चाहते हैं मेमोरी में वह

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डाटा MB रजिस्टर में होगा और इस ऑपरेशन को

play12:03

हम लोग नाम देंगे मेंबर्स राइट ऑपरेशन का

play12:06

और जैसे ऑपरेशन कंप्लीट हो गया हमारा जो

play12:09

MB में

play12:10

उस पट्टे पर

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रजिस्टर होगा तो आज की वीडियो में हमने

play12:27

सब्सक्राइब करें

play12:42

थैंक यू वेरी मच

play12:55

झाल

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