ओवरहेड (कंप्यूटिंग)

कंप्यूटर विज्ञान में, ओवरहेड अतिरिक्त या अप्रत्यक्ष संगणना समय, मेमोरी, बैंडविड्थ, या अन्य संसाधनों का कोई संयोजन है जो किसी विशिष्ट कार्य (कंप्यूटिंग) को करने के लिए आवश्यक है। यह इंजीनियरिंग ओवरहेड का एक विशेष मामला है। संरचना, त्रुटि सुधार और फीचर समावेशन के संबंध में ओवरहेड सॉफ़्टवेयर डिज़ाइन में एक निर्णायक कारक हो सकता है। कंप्यूटिंग ओवरहेड के उदाहरण ऑब्जेक्ट ओरिएंटेड प्रोग्रामिंग (ओओपी), कार्यात्मक प्रोग्रामिंग में पाए जा सकते हैं, डेटा ट्रांसफर, और डेटा संरचनाएं।

सॉफ्टवेयर डिजाइन

कार्यान्वयन का विकल्प

एक प्रोग्रामर/सॉफ्टवेयर इंजीनियर के पास कई एल्गोरिदम, एन्कोडिंग, डेटा प्रकार या डेटा संरचनाओं का विकल्प हो सकता है, जिनमें से प्रत्येक की विशेषताएं ज्ञात हैं। उनमें से चुनते समय, उनके संबंधित उपरि पर भी विचार किया जाना चाहिए।

व्यापार

सॉफ्टवेयर इंजीनियरिंग में, ओवरहेड निर्णय को प्रभावित कर सकता है कि नए उत्पादों में सुविधाओं को शामिल किया जाए या नहीं, या वास्तव में बग को ठीक किया जाए या नहीं। हो सकता है कि ऐसी सुविधा जिसमें बहुत अधिक लागत हो, शामिल न हो - या ऐसा करने के लिए बड़े वित्तीय प्रोत्साहन की आवश्यकता हो। अक्सर, भले ही सॉफ्टवेयर प्रदाता अपने उत्पादों में बग के बारे में अच्छी तरह से जानते हों, ओवरहेड के कारण उन्हें ठीक करने का भुगतान इनाम के लायक नहीं है।

उदाहरण के लिए, एक अंतर्निहित डेटा संरचना या संक्षिप्त डेटा संरचना कम स्थान ओवरहेड प्रदान कर सकती है, लेकिन धीमी प्रदर्शन (स्पेस/टाइम ट्रेडऑफ़) की कीमत पर।

सॉफ्टवेयर की रन-टाइम जटिलता

एल्गोरिदमिक जटिलता आमतौर पर बिग ओ नोटेशन का उपयोग करके निर्दिष्ट की जाती है। यह इस बात पर कोई टिप्पणी नहीं करता है कि किसी चीज़ को चलने में कितना समय लगता है या वह कितनी मेमोरी का उपयोग करता है, लेकिन इसकी वृद्धि इनपुट के आकार पर कैसे निर्भर करती है। ओवरहेड जानबूझकर इस गणना का हिस्सा नहीं है, क्योंकि यह एक मशीन से दूसरी मशीन में भिन्न होता है, जबकि एल्गोरिथम का मौलिक चलने का समय नहीं होता है।

यह एल्गोरिथम दक्षता के विपरीत होना चाहिए, जो सभी प्रकार के संसाधनों को ध्यान में रखता है - जटिलता और ओवरहेड का एक संयोजन (हालांकि एक तुच्छ नहीं)।

उदाहरण

कंप्यूटर प्रोग्रामिंग (रन-टाइम और कम्प्यूटेशनल ओवरहेड)

एक समारोह (कंप्यूटर विज्ञान) का आह्वान एक छोटे रन-टाइम ओवरहेड का परिचय देता है। कभी-कभी कंपाइलर इनमें से कुछ फ़ंक्शन कॉल को इनलाइन करके इस ओवरहेड को कंपाइलर ऑप्टिमाइज़ कर सकता है।

सीपीयू कैश

सीपीयू कैश में, कैश आकार (या क्षमता) यह दर्शाता है कि एक कैश कितना डेटा स्टोर करता है। उदाहरण के लिए, 4 KB कैश वह कैश है जिसमें 4 KB डेटा होता है। इस उदाहरण में 4 KB में ओवरहेड बिट जैसे फ़्रेम, पता और टैग जानकारी शामिल नहीं है।

संचार (डेटा ट्रांसफर ओवरहेड)

संचार नेटवर्क पर विश्वसनीय रूप से डेटा का पेलोड (कंप्यूटिंग) भेजने के लिए केवल पेलोड से अधिक भेजने की आवश्यकता होती है। इसमें गंतव्य तक पहुंचने के लिए आवश्यक विभिन्न नियंत्रण और सिग्नलिंग डेटा (ट्रांसमिशन कंट्रोल प्रोटोकॉल) भेजना भी शामिल है। यह तथाकथित प्रोटोकॉल ओवरहेड बनाता है क्योंकि अतिरिक्त डेटा संदेश के आंतरिक अर्थ में योगदान नहीं देता है। टेलीफोनी में, नंबर डायल करना और कॉल सेट-अप समय ओवरहेड्स हैं। दो-तरफ़ा (लेकिन आधा-द्वैध) रेडियो में, कंटेशन (दूरसंचार) से बचने के लिए आवश्यक ओवर और अन्य सिग्नलिंग का उपयोग एक ओवरहेड है।

प्रोटोकॉल ओवरहेड को संदेश में बाइट्स की कुल संख्या से विभाजित गैर-अनुप्रयोग बाइट्स (प्रोटोकॉल और फ़्रेम सिंक्रनाइज़ेशन) के प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जा सकता है।

एनकोडिंग और डेटा संरचनाएं (आकार ओवरहेड)

सूचना और डेटा का एन्कोडिंग ओवरहेड भी पेश करता है। दिनांक और समय 2011-07-12 07:18:47 को 32-बिट सिग्नेडनेस पूर्णांक के साथ यूनिक्स समय के रूप में व्यक्त किया जा सकता है 1310447927, केवल 4 बाइट्स की खपत। ISO 8601 स्वरूपित UTF-8 एन्कोडेड स्ट्रिंग लिटरल के रूप में प्रस्तुत किया गया 2011-07-12 07:18:47 दिनांक 19 बाइट्स का उपभोग करेगा, बाइनरी पूर्णांक प्रतिनिधित्व पर 375% का आकार ओवरहेड। एक्सएमएल के रूप में इस तिथि को 218 वर्णों के ऊपरी भाग के साथ निम्नानुसार लिखा जा सकता है, जबकि सिमेंटिक संदर्भ जोड़ते हुए यह सूचकांक 1 के साथ एक परिवर्तन है। <वाक्यविन्यास प्रकाश लैंग = एक्सएमएल> <?xml संस्करण = 1.0 एन्कोडिंग = UTF-8 ?> <डेटटाइम क्वालिफायर = चेंजेड इंडेक्स = 1>

 <वर्ष>2011</वर्ष>
 <माह> 07 </माह>
 <दिन>12</दिन>
 <घंटे>07</घंटे>
 <मिनट>18</मिनट>
 <सेकंड>47</सेकंड>

</DATETIME> </वाक्यविन्यास हाइलाइट> UTF-8 एन्कोडेड XML से उत्पन्न 349 बाइट्स, मूल पूर्णांक प्रतिनिधित्व पर 8625% के आकार के ओवरहेड से संबंधित हैं।

यह भी देखें

• कम से कम शक्ति का नियम
• यूनिवर्सल ट्यूरिंग मशीन