हाइबरनेशन (कंप्यूटिंग)

हाइबरनेशन (जिसे डिस्क से सस्पेंड या Macintosh कंप्यूटर पर सुरक्षित नींद के रूप में भी जाना जाता है ) कंप्यूटिंग में एक कंप्यूटर को उसकी स्थिति को बनाए रखते हुए कम करना है। जब हाइबरनेशन शुरू होता है, तो कंप्यूटर अपनी रैंडम एक्सेस मेमोरी (RAM) की सामग्री को हार्ड डिस्क या अन्य गैर-वाष्पशील 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। हाइबरनेशन पहली बार 1992 में लागू किया गया था और पेटेंट कराया गया था ह्यूस्टन, टेक्सास में कॉम्पैक द्वारा। 2020 तक, Microsoft का विंडोज 10 बंद होने पर डिफ़ॉल्ट रूप 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 शुरू हो सकता है। हाइबरनेशन का उपयोग ज्यादातर 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 एक सामान्य ऊर्जा बचत उपाय के रूप में और एक हटाने योग्य बैटरी को जल्दी से बदलने की अनुमति देता है। Google और Apple मोबाइल हार्डवेयर (Android (ऑपरेटिंग सिस्टम), Chromebook, iOS) हाइबरनेशन का समर्थन नहीं करते हैं। macOS का उपयोग करने वाला Apple 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 जागने का समर्थन करने के लिए शक्ति का उपयोग किया जाता है। तत्काल बहाली हाइबरनेशन पर स्लीप मोड के फायदों में से एक है। एक हाइबरनेटेड सिस्टम को शुरू करना चाहिए और स्थायी स्टोरेज से डेटा पढ़ना चाहिए और फिर उसे वापस रैम में स्थानांतरित करना चाहिए, जो अधिक 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 एक सिस्टम को केवल सीपीयू और डिस्प्ले को पावर देने की जरूरत होती है, जो लगभग तात्कालिक है। दूसरी ओर, स्लीप मोड में एक 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 जोखिम नहीं होता है; जब और अगर बिजली बहाल हो जाती है तो हाइबरनेटेड सिस्टम फिर से शुरू 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 एक साधन है। हाइबरनेशन और नींद दोनों स्मृति विखंडन और शोष को संरक्षित करते हैं, जिससे मोबाइल डिवाइस अधिक खराब तरीके से काम करते हैं, जितना अधिक आप बिजली बंद करने से बचते हैं। यही कारण है कि कई विशेषज्ञ इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को बार-बार बंद करने या फिर से चालू करने की सलाह देते हैं।

पहला कार्यान्वयन
1992 में कॉम्पैक एलटीई लाइट पर पहला कामकाजी खुदरा हाइबरनेशन था, जैसा कि इसकी बिक्री सामग्री में उल्लेख किया गया है। यह Intel 80386 में स्लीप और प्रोटेक्टेड मोड Opcode के कारण आंशिक रूप से संभव हुआ है। इसे BIOS में लागू किया गया था और ऑपरेटिंग सिस्टम से स्वतंत्र रूप से काम किया गया था जिसमें किसी डिवाइस ड्राइवर की आवश्यकता नहीं थी। एलटीई कम बैटरी महसूस करेगा और एक 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, बरगद वाइन और नोवेल नेटवेयर पर किया गया था। कॉम्पैक के हाइबरनेशन को आईबीएम पेटेंट में भी नोट किया गया है 1993 से।

ऑपरेटिंग सिस्टम सपोर्ट
जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, हाइबरनेशन के शुरुआती कार्यान्वयन में BIOS का उपयोग किया गया था, लेकिन आधुनिक ऑपरेटिंग सिस्टम आमतौर 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 और प्लग करें और खेलें -संगत 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 शुरुआत की सूची या कमांड लाइन से शुरू किया जा सकता है। विंडोज 95 हार्डवेयर निर्माता द्वारा आपूर्ति किए गए ड्राइवरों के माध्यम से हाइबरनेशन का समर्थन करता है और केवल तभी संगत हार्डवेयर और BIOS मौजूद 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। हालाँकि, हाइबरनेशन अक्सर समस्याएँ पैदा करता है क्योंकि अधिकांश हार्डवेयर पूरी तरह से ACPI 1.0 के अनुरूप नहीं थे या उनके पास Windows 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 एक छिपी हुई सिस्टम फ़ाइलhiberfil.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।

Windows Me, Windows 9x परिवार में अंतिम रिलीज़, OS नियंत्रित हाइबरनेशन का भी समर्थन करता है और इसके लिए कंप्यूटर की RAM के बराबर डिस्क स्थान की आवश्यकता होती है। Windows XP ने हाइबरनेशन के लिए समर्थन में और सुधार किया। हाइबरनेशन और बहाली बहुत तेजी से होती है क्योंकि एक बेहतर एल्गोरिथम का उपयोग करके स्मृति 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 शामिल है। यह फ़ाइल सुरक्षा शोधकर्ता मैथ्यू सुचे द्वारा प्रलेखित की गई थी ब्लैक हैट ब्रीफिंग 2008 के दौरान जिन्होंने इस फाइल को एक पठनीय मेमोरी डंप में बदलने और प्रबंधित करने के लिए एक कंप्यूटर फोरेंसिक्स ढांचा भी प्रदान किया। संपीड़न सुविधा को बाद में Microsoft द्वारा भी प्रलेखित किया गया था। हालाँकि Windows XP ने 4 गीगाबाइट से अधिक मेमोरी (Windows XP 64-बिट संस्करण और Windows XP Professional x64 संस्करण के माध्यम से) के लिए समर्थन जोड़ा, यह ऑपरेटिंग सिस्टम, साथ ही साथ Windows Server 2003, Windows Vista और Windows Server 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 एक हाइब्रिड स्लीप फीचर पेश किया, जो मेमोरी की सामग्री को हार्ड डिस्क में सहेजता है, लेकिन पावर डाउन करने के बजाय, स्लीप मोड में प्रवेश करता है। यदि बिजली चली जाती है, तो कंप्यूटर हाइबरनेशन के रूप में फिर से शुरू हो सकता है।

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

विंडोज 8 एक फास्ट स्टार्टअप फीचर भी पेश करता है। जब उपयोगकर्ता शट डाउन विकल्प का चयन करते हैं, तो यह कंप्यूटर को हाइबरनेट करता है, लेकिन सभी प्रोग्राम बंद कर देता है और हाइबरनेट करने से पहले उपयोगकर्ता सत्र को लॉग आउट कर देता है। Microsoft के अनुसार, एक नियमित हाइबरनेशन में मेमोरी पेजों में अधिक डेटा शामिल होता है जो डिस्क पर लिखे जाने में अधिक 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 शुरू करने में कम समय लगता है। उपयोगकर्ताओं के पास शट डाउन पर क्लिक करते समय Shift कुंजी को दबाकर पारंपरिक शटडाउन करने का विकल्प होता है। विंडोज 10 माइक्रोसॉफ्ट द्वारा नोट किए गए विंडोज 8 को मिरर करता है। विंडोज 10 का हाइबरनेशन एल्गोरिथम ठोस राज्य ड्राइव  के लिए अनुकूलित है।

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

मैकओएस
मैक पर, सेफ स्लीप के रूप में जानी जाने वाली एक 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 नींद मोड से जाग सकता है। हालांकि, अगर 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 बजाय सुरक्षित नींद से जाग जाएगा। क्योंकि सुरक्षित नींद की हाइबरनेशन प्रक्रिया नियमित नींद के दौरान होती है, Apple मेनू में हाइबरनेट विकल्प नहीं होता है।

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

Apple द्वारा सुरक्षित नींद का समर्थन शुरू करने के कुछ ही समय बाद, Mac उत्साही लोगों ने Mac OS X v10.4 चलाने वाले बहुत पुराने Mac कंप्यूटरों के लिए इस सुविधा को सक्षम करने के लिए एक हैक जारी किया। क्लासिक मैक ओएस ने एक बार हाइबरनेशन का भी समर्थन किया था, लेकिन इस सुविधा को Apple द्वारा हटा दिया गया था।

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

हाइब्रिड नींद
स्लीप मोड और हाइबरनेशन को जोड़ा जा सकता है: रैम की सामग्री को गैर-वाष्पशील 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 शुरू 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

 * हरित संगणना
 * पीसी बिजली प्रबंधन