हाइबरनेशन (कंप्यूटिंग)

हाइबरनेशन (जिसे डिस्क से सस्पेंड या मैकनिटॉस कंप्यूटर पर सेव स्लिप के रूप में भी जाना जाता है ) कंप्यूटिंग में कंप्यूटर को उसकी स्थिति को बनाए रखते हुए कम करना है। जब हाइबरनेशन प्रारम्भ होता है, तो कंप्यूटर अपनी रैंडम एक्सेस मेमोरी (आरएएम (रैम)) की सामग्री को हार्ड डिस्क या अन्य नॉन वोलेटाइल स्टोरेज में सहेजता है। जब कंप्यूटर को ऑन किया जाता है तो रैम रिस्टोर हो जाती है और कंप्यूटर ठीक वैसा ही हो जाता है जैसा हाइबरनेशन में जाने से पहले था। ह्यूस्टन, टेक्सास में कॉम्पैक द्वारा हाइबरनेशन पहली बार 1992 में क्रियान्वित किया गया था और पेटेंट कराया गया था 2020 तक, माइक्रोसॉफ्ट का विंडोज 10 बंद होने पर  गलत प्रकार से एक प्रकार का हाइबरनेशन (फास्ट स्टार्टअप) नियोजित करता है।

उपयोग करता है
हाइबरनेट करने के बाद, हार्डवेयर को नियमित शटडाउन की तरह बंद कर दिया जाता है। सिस्टम में अनिश्चित समय के लिए शक्ति का कुल नुकसान हो सकता है और फिर मूल स्थिति में फिर से प्रारम्भ हो सकता है। हाइबरनेशन का उपयोग अधिकतर लैपटॉप में किया जाता है, जिसमें सीमित बैटरी पावर उपलब्ध होती है। इसे कम बैटरी अलार्म पर स्वचालित रूप से होने के लिए सेट किया जा सकता है। अधिकांश डेस्कटॉप भी हाइबरनेशन का समर्थन करते हैं, मुख्य रूप से सामान्य ऊर्जा बचत उपाय के रूप में और हटाने योग्य बैटरी को जल्दी से बदलने की अनुमति देता है। गूगल और एप्पल मोबाइल हार्डवेयर (एंड्राइड (ऑपरेटिंग सिस्टम),  क्रोमबुक, आईओएस) हाइबरनेशन का समर्थन नहीं करते हैं। एमएसीओएस का उपयोग करने वाला एप्पल हार्डवेयर हाइबरनेशन सेफ स्लीप कहता है।

स्लीप मोड की तुलना
कई प्रणालियाँ कम-शक्ति स्लीप मोड का समर्थन करती हैं जिसमें मशीन के प्रसंस्करण कार्यों को कम किया जाता है, रैम की सामग्री को संरक्षित करने और बढ़ने का समर्थन करने के लिए शक्ति का उपयोग किया जाता है। तत्काल पुनरारंभ हाइबरनेशन पर स्लीप मोड के लाभ में से एक है। हाइबरनेटेड सिस्टम को प्रारम्भ करना चाहिए और स्थायी स्टोरेज से डेटा पढ़ना चाहिए और फिर उसे वापस रैम में स्थानांतरित करना चाहिए, जो अत्यधिक समय लेता है और स्थायी स्टोरेज डिवाइस की गति पर निर्भर करता है, अक्सर रैम मेमोरी की तुलना में बहुत धीमी होती है। स्लीप मोड में सिस्टम को केवल सीपीयू और डिस्प्ले को पावर देने की जरूरत होती है, जो लगभग तात्कालिक है। दूसरी तरफ, स्लीप मोड में सिस्टम अभी भी डेटा को रैम में रखने के लिए बिजली की खपत करता है। स्लीप मोड में किसी सिस्टम से पावर को अलग करने से डेटा हानि होती है, जबकि हाइबरनेशन में सिस्टम की पावर काटने से कोई खतरा नहीं होता है; और यदि बिजली पुनः प्राप्त हो जाती है तो हाइबरनेटेड सिस्टम फिर से प्रारम्भ हो सकता है। दोनों बंद और हाइबरनेटेड सिस्टम अतिरिक्त बिजली का उपभोग कर सकते हैं जब तक कि वे अनप्लग न हों। हाइबरनेशन सभी चल रहे प्रोग्रामों को बंद करने और पुनर्स्थापित करने और दस्तावेज़ों और ब्राउज़र टैब को फिर से खोलने से पहले बिना सहेजे गए डेटा को सहेजने के बोझ से बचने का साधन है। हाइबरनेशन और स्लिप दोनों मेमोरी विखंडन और एट्रोपी को संरक्षित करते हैं, जिससे मोबाइल डिवाइस अत्यधिक खराब तरीके से काम करते हैं, जितना अत्यधिक आप बिजली बंद करने से बचते हैं। यही कारण है कि कई विशेषज्ञ इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को बार-बार बंद करने या फिर से क्रियान्वित करने की सुझाव देते हैं।

पहला कार्यान्वयन
1992 में कॉम्पैक एलटीई लाइट पर पहला कार्यकारी रिटेल हाइबरनेशन था, जैसा कि इसकी बिक्री सामग्री में उल्लेख किया गया है। यह इंटेल 80386 में स्लीप और प्रोटेक्टेड मोड अपकोड के कारण आंशिक रूप से संभव हुआ है। इसे बीआईओएस में क्रियान्वित किया गया था और ऑपरेटिंग सिस्टम से स्वतंत्र रूप से कार्य किया गया था जिसमें किसी डिवाइस ड्राइवर की आवश्यकता नहीं थी। एलटीई कम बैटरी संवेदन करेगा और छिपे हुए डिस्क विभाजन का उपयोग करके डेटा हानि को रोकेगा। यह गणित X87 सह-प्रोसेसर के साथ डिस्क लिखने और संचालन के बीच में सिस्टम को संरक्षित और पुनर्स्थापित करता है। इसे वैकल्पिक सॉफ्टवेयर जीयूआई या अनुकूलित कीबोर्ड शॉर्टकट का उपयोग करके भी नियंत्रित किया जा सकता है। इसका परीक्षण डॉस, विंडोज 3.1, बनयन वाइन और नोवेल नेटवेयर पर किया गया था।1993 से कॉम्पैक के हाइबरनेशन को आईबीएम पेटेंट में भी नोट किया गया है

ऑपरेटिंग सिस्टम सपोर्ट
जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, हाइबरनेशन के प्रारम्भ कार्यान्वयन में बीआईओएस का उपयोग किया गया था, परन्तु आधुनिक ऑपरेटिंग सिस्टम सामान्यतौर पर हाइबरनेशन को स्वयं संभालते हैं। उन्नत कॉन्फ़िगरेशन और पावर इंटरफ़ेस विनिर्देश में हाइबरनेशन को स्लीपिंग मोड S4 के रूप में परिभाषित किया गया है।

माइक्रोसॉफ्ट विंडोज
विंडोज कंप्यूटर पर, हाइबरनेशन केवल तभी उपलब्ध होता है जब सभी हार्डवेयर और डिवाइस ड्राइवर एसीपीआई प्लग करें और चलाएं- समस्या हों। यह कुछ डेस्कटॉप कंप्यूटरों को बिजली की विफलता और यहां तक ​​​​कि एक हल्के या पुराने निर्बाध बिजली की आपूर्ति के लिए बिजली की आपूर्ति की स्थिति में एसएसडी को जल्दी से हाइबरनेट करने की अनुमति देता है। हाइबरनेशन को प्रारम्भ की सूची या कमांड लाइन से प्रारम्भ किया जा सकता है। विंडोज 95 हार्डवेयर निर्माता द्वारा आपूर्ति किए गए ड्राइवरों के माध्यम से हाइबरनेशन का समर्थन करता है और केवल तभी अनुरूप हार्डवेयर और बीआईओएस उपस्थित हैं। चूंकि विंडोज 95 केवल उन्नत पावर प्रबंधन (एपीएम) का समर्थन करता है, हाइबरनेशन को सस्पेंड-टू-डिस्क कहा जाता है। विंडोज 98 और बाद में एसीपीआई का समर्थन करते हैं। चूँकि, हाइबरनेशन अधिकांशतः समस्याएँ उत्पन्न करता है क्योंकि अधिकांश हार्डवेयर पूरी तरह से असीपिआई 1.0 के अनुरूप नहीं थे या उनके पास विंडोज़ ड्राइवर मॉडल ड्राइवर नहीं थे। FAT32 फ़ाइल सिस्टम में भी समस्याएँ थीं। विंडोज 2000 हार्डवेयर निर्माता से विशेष ड्राइवरों के बिना ऑपरेटिंग सिस्टम स्तर (ओएस-नियंत्रित एसीपीआई एस 4 स्लीप स्टेट) पर हाइबरनेशन का समर्थन करने वाला पहला विंडोज है। नाम की छिपी हुई सिस्टम फ़ाइल hiberfil.sys बूट विभाजन के रूट में कंप्यूटर के हाइबरनेट होने पर रैम की सामग्री को स्टोर करने के लिए उपयोग किया जाता है। विंडोज 2000 में, यह फ़ाइल स्थापित कुल रैम जितनी बड़ी है।

विंडोज़ मी, विंडोज़ 9x समूह में अंतिम रिलीज़, ओएस नियंत्रित हाइबरनेशन का भी समर्थन करता है और इसके लिए कंप्यूटर की रैम के बराबर डिस्क स्थान की आवश्यकता होती है। विंडोज़ XP ने हाइबरनेशन के लिए समर्थन में और सुधार किया है। हाइबरनेशन और पुनरारंभ बहुत तेजी से होती है क्योंकि बहुत सही एल्गोरिथम का उपयोग करके मेमोरी पृष्ठों को संकुचित किया जाता है; कम्प्रेशन को डिस्क राइट्स के साथ ओवरलैप किया जाता है, अप्रयुक्त मेमोरी पेजों को मुक्त कर दिया जाता है और I/O के दौरान प्रत्यक्ष मेमोरी एक्सेस ट्रांसफर का उपयोग किया जाता है। hiberfil.sys में प्रोसेसर स्थिति सहित और जानकारी  सम्मिलित है। यह फ़ाइल सुरक्षा शोधकर्ता मैथ्यू सुचे द्वारा प्रलेखित की गई थी ब्लैक हैट ब्रीफिंग 2008 के समय जिन्होंने इस फाइल को पठनीय मेमोरी डंप में बदलने और प्रबंधित करने के लिए कंप्यूटर फोरेंसिक्स ढांचा भी प्रदान किया था। संपीड़न सुविधा को बाद में माइक्रोसॉफ्ट द्वारा भी प्रलेखित किया गया था।  चूँकि विंडोज़ XP ने 4 गीगाबाइट से अत्यधिक मेमोरी (विंडोज़ XP 64-बिट संस्करण और विंडोज़ XP प्रोफेशनल x64 संस्करण के माध्यम से) के लिए समर्थन जोड़ा, यह ऑपरेटिंग सिस्टम, साथ ही साथ विंडोज़ सर्वर 2003, विंडोज़ विस्टा और विंडोज़ सर्वर 2008 हाइबरनेशन का समर्थन नहीं करते हैं RAM से डिस्क में डेटा के इतने बड़े पूल को सहेजने से जुड़ी प्रदर्शन समस्याओं के कारण मेमोरी की यह मात्रा स्थापित की गई है। विंडोज विस्टा ने हाइब्रिड स्लीप फीचर प्रस्तुत किया, जो मेमोरी की सामग्री को हार्ड डिस्क में सहेजता है, परन्तु पावर डाउन करने के जगह पर, स्लीप मोड में प्रवेश करता है। यदि बिजली चली जाती है, तो कंप्यूटर हाइबरनेशन के रूप में फिर से प्रारम्भ हो सकता है।

विंडोज 7 ने हाइबरनेशन फ़ाइल में संपीड़न की प्रारम्भ की और डिफ़ॉल्ट आकार को कुल भौतिक मेमोरी का 75% सेट किया है। माइक्रोसॉफ्ट यह भी अनुशंसा करता है कि आकार का उपयोग करके बढ़ाया जाए  उपकरण कुछ दुर्लभ वर्कलोड में जहां मेमोरी फुटप्रिंट उस राशि से अत्यधिक है। इसे 50% से 100% के बीच कहीं से भी सेट किया जा सकता है, चूँकि इसे कम करने की अनुशंसा नहीं की जाती है।

विंडोज 8 फास्ट स्टार्टअप फीचर भी प्रस्तुत करता है। जब उपयोगकर्ता शट डाउन विकल्प का चयन करते हैं, तो यह कंप्यूटर को हाइबरनेट करता है, परन्तु सभी प्रोग्राम बंद कर देता है और हाइबरनेट करने से पहले उपयोगकर्ता सत्र को लॉग आउट कर देता है। माइक्रोसॉफ्ट के अनुसार, नियमित हाइबरनेशन में मेमोरी पेजों में अत्यधिक डेटा सम्मिलित होता है जो डिस्क पर लिखे जाने में अत्यधिक समय लेता है। इसकी तुलना में, जब उपयोगकर्ता सत्र बंद होता है, हाइबरनेशन डेटा बहुत छोटा होता है और इसलिए डिस्क पर लिखने और फिर से प्रारम्भ करने में कम समय लगता है। उपयोगकर्ताओं के पास शट डाउन पर क्लिक करते समय शिफ्ट कुंजी को दबाकर क्रमागत शटडाउन करने का विकल्प होता है। विंडोज 10 माइक्रोसॉफ्ट द्वारा नोट किए गए विंडोज 8 को मिरर करता है। विंडोज 10 का हाइबरनेशन एल्गोरिथम सॉलिड स्टेट ड्राइव के लिए अनुकूलित है।

हाइबरनेशन का अधिकांशतः व्यावसायिक वातावरण में उपयोग किया जाता है क्योंकि यह ग्रीन कंप्यूटिंग ऑपरेटिंग सिस्टम सपोर्ट बिना थर्ड-पार्टी पीसी बिजली प्रबंधन सॉफ्टवेयर का सहारा के लिए है। माइक्रोसॉफ्ट द्वारा इस चूक की आलोचना की गई है क्योंकि इससे ऊर्जा की भारी हानि हुई है। पावर प्रबंधन सॉफ्टवेयर सुइट्स की तुलना तृतीय-पक्ष पावर प्रबंधन प्रोग्राम विंडोज़ में उपस्थित सुविधाओं से परे सुविधाएँ प्रदान करते हैं।  अधिकांश उत्पाद सक्रिय निर्देशिका एकीकरण और प्रति-उपयोगकर्ता या प्रति-मशीन सेटिंग्स को अत्यधिक उन्नत बिजली योजनाओं, अनुसूचित बिजली योजनाओं, अनिद्रा-रोधी सुविधाओं और उद्यम शक्ति उपयोग रिपोर्टिंग की प्रस्तुत करते हैं। उल्लेखनीय विक्रेताओं में सम्मिलित हैं 1E नाइटवॉचमैन,  डेटा सिनर्जी पॉवरमैन (सॉफ्टवेयर), फ़ारोनिक्स पावर सेव और वर्डियम सर्वेयर है। हाइबरनेशन को अक्षम करना और हटाना संभव है.

मैकओएस
मैक पर, सेफ स्लीप के रूप में जानी जाने वाली सुविधा अस्थिर मेमोरी की सामग्री को हर बार मैक के स्लीप मोड में प्रवेश करने पर सिस्टम हार्ड डिस्क में सहेजती है। यदि RAM को पावर खोया नहीं गया है तो मैक तुरंत स्लीप मोड से चल सकता है। चूँकि, यदि बिजली की आपूर्ति बाधित हो जाती है, जैसे एसी बिजली कनेक्शन के बिना बैटरी हटाते समय, मैक हार्ड ड्राइव से मेमोरी सामग्री को पुनर्स्थापित करने के स्थान पर सेव स्लीप से चलने लग जाएगा। क्योंकि सेव स्लीप की हाइबरनेशन प्रक्रिया नियमित स्लीप के दौरान होती है, एप्पल मेनू में हाइबरनेट विकल्प नहीं होता है।

अक्टूबर 2005 पॉवरबुक G4 (डबल-लेयर एसडी) से प्रारम्भ होने वाले मैक मॉडलों में सेव स्लीप की क्षमता को जोड़ा गया था। सेव स्लीप के लिए Mac OS X v10.4 या उच्चतर की आवश्यकता होती है।

एप्पल द्वारा सेव स्लीप का समर्थन प्रारम्भ करने के कुछ ही समय बाद, एमएसी उत्साही लोगों ने Mac OS X v10.4 चलाने वाले बहुत पुराने एमएसी कंप्यूटरों के लिए इस सुविधा को सक्षम करने के लिए एक हैक संचालित किया था। क्लासिक मैक ओएस ने एक बार हाइबरनेशन का भी समर्थन किया था, परन्तु इस सुविधा को एप्पल द्वारा हटा दिया गया था।

लिनक्स
लिनक्स कर्नेल में, हाइबरनेशन सवसुप (swsusp) द्वारा कार्यान्वित किया जाता है जो 2.6 श्रृंखला में बनाया गया है। वैकल्पिक कार्यान्वयन टक्सओनीक है जो कर्नेल संस्करण 3.4 के लिए पैच के रूप में उपलब्ध है। टक्सओनीक सममित बहु प्रसंस्करण और प्रीमेशन (कंप्यूटिंग) के लिए समर्थन जैसे लाभ प्रदान करता है। अन्य वैकल्पिक कार्यान्वयन युजप (uswsusp) है। तीनों इसे सस्पेंड-टू-डिस्क के रूप में संदर्भित करते हैं। अब, अधिकांश लिनक्स वितरणों में, लिनक्स हाइबरनेशन को सिस्टमड द्वारा प्रबंधित किया जाता है।

हाइब्रिड स्लीप
स्लीप मोड और हाइबरनेशन को जोड़ा जा सकता है: रैम की सामग्री को नॉन वोलेटाइल स्टोरेज में कॉपी किया जाता है और कंप्यूटर स्लीप मोड में प्रवेश करता है। यह दृष्टिकोण स्लीप मोड और हाइबरनेशन के लाभों को जोड़ती है: मशीन तुरंत फिर से प्रारम्भ हो सकती है, और इसकी स्थिति, खुली और बिना सहेजी गई फ़ाइलों सहित, पावर आउटेज से बच जाती है। हाइब्रिड स्लीप स्लीप मोड जितनी बिजली की खपत करता है जबकि हाइबरनेशन कंप्यूटर को डाउन कर देता है।

यह भी देखें

 * ग्रीन कंप्यूटिंग
 * पीसी बिजली प्रबंधन