ऑपरेटिंग सिस्टम की महत्वपूर्ण बातें

परिचय

• आज के वीडियो में ऑपरेटिंग सिस्टम के महत्वपूर्ण पहलुओं को कवर करेंगे।
• ये वीडियो इंटरव्यू और इंजीनियरिंग परीक्षा की तैयारी दोनों के लिए उपयोगी है।

ऑपरेटिंग सिस्टम (OS) क्या है?

• OS हार्डवेयर और एप्लिकेशन के बीच एक इंटरफेस है।
  • हार्डवेयर: RAM, मेमोरी, स्क्रीन, कीबोर्ड
  • एप्लिकेशन: Google Chrome, Notepad, Terminal
• मेमोरी प्रबंधन, प्रोसेस शेड्यूलिंग, और डिस्क प्रबंधन OS के कार्यों में शामिल हैं।

ऑपरेटिंग सिस्टम के प्रकार

• मोबाइल डिवाइसेज: Android, iOS
• कंप्यूटर: Windows, Linux, Unix, macOS
• अन्य: RTOS (Real-Time Operating System)
  • उपयोग: मिलिट्री एप्लिकेशन, IoT डिवाइसेज

मल्टीप्रोग्रामिंग, मल्टीप्रोसेस, मल्टीटास्किंग, और मल्टीथ्रेडिंग

प्रोग्राम, प्रोसेस, थ्रेड

• प्रोग्राम: निर्देशों का सेट
• प्रोसेस: एग्जीक्यूशन में प्रोग्राम
  • प्रोसेस कंट्रोल ब्लॉक (PCB): प्रोसेस की जानकारी रखता है
• थ्रेड: प्रोसेस के भीतर छोटा एग्जीक्यूशन यूनिट

मल्टीप्रोग्रामिंग व मल्टीप्रोसेसिंग

• मल्टीप्रोग्रामिंग: एक सिस्टम में कई प्रोग्राम एक साथ
• मल्टीप्रोसेसिंग: एक समय में कई प्रोसेस
• मल्टीटास्किंग: CPU समय को विभाजित करना
• मल्टीथ्रेडिंग: एक प्रोसेस में कई थ्रेड्स

प्रोसेस स्टेट्स

1. New: प्रोसेस का निर्माण
2. Ready: एग्जीक्यूशन के लिए तैयार
3. Running: CPU द्वारा प्रोसेस का एग्जीक्यूशन
4. Waiting: I/O या अन्य संसाधनों की प्रतीक्षा
5. Terminated: प्रोसेस का समापन
6. Suspended: प्रोसेस को अस्थायी तौर पर रोकना

प्रोसेस शेड्यूलिंग एल्गोरिदम

• FCFS (First Come First Serve)
• SJF (Shortest Job First)
• Round Robin
• Priority Scheduling
• Multi-Level Queue Scheduling

क्रिटिकल सेक्शन

• क्रिटिकल सेक्शन को एक बार में केवल एक ही प्रोसेस एक्सेस कर सकती है।
• महत्वपूर्ण समस्याएँ:
  • डेटाकंसिस्टेंसी
  • डेडलॉक

प्रोसेस सिंक्रोनाइजेशन

• म्यूचुअल एक्सक्लूजन: एक समय में केवल एक प्रोसेस क्रिटिकल सेक्शन में जा सकती है।
• प्रोग्रेस: प्रोग्रामों का निष्पादन होता रहना चाहिए।
• बाउंडेड वेटिंग: एक समय सीमा के भीतर प्रोसेस क्रिटिकल सेक्शन तक पहुँचनी चाहिए।

सिनक्लिनेशन टेक्निक्स

• लॉक्स
• सीमाफोर्स
• रीड लाइट लॉक्स

डेडलॉक

• नेसेसरी कंडीशन: म्यूचुअल एक्सक्लूजन, हॉल्ड और वेट, नो प्रीएम्प्शन, सर्कुलर वेट
• हैंडलिंग:
  • प्रेवेंशन
  • अवॉइडेंस (जैसे बैंकर्स एल्गोरिथम)
  • डिटेक्शन
  • रिकवरी
  • इग्नोरेंस

मेमोरी मैनेजमेंट

• प्राथमिक (RAM) और द्वितीयक (हार्ड डिस्क) मेमोरी
• फिक्स्ड पार्टीशनिंग
• डायनेमिक पार्टीशनिंग
  • एल्गोरिथम्स: First Fit, Best Fit, Worst Fit
• पेजिंग
  • पेज टेबल्स
• वर्चुअल मेमोरी: उपयोगकर्ता के लिए बड़ी मेमोरी का आभास देना
  • डिमांड पेजिंग
• पेज रिप्लेसमेंट एल्गोरिदम:
  • FIFO
  • Optimal
  • LRU (Least Recently Used)

थ्रेशिंग

• तब होता है जब सिस्टम पेजिंग में अधिक समय लगाता है और प्राईमरी टास्क्स में कम
• अवॉइडेंस: मेमोरी को बढ़ाना, मल्टीप्रोग्रामिंग की डिग्री को कम करना

सेगमेंटेशन

• कोड को प्रॉसीजर वाइज विभाजित करना

सेकेंडरी मेमोरी मैनेजमेंट

• हार्ड डिस्क, SSD
• डिस्क शेड्यूलिंग एल्गोरिदम:
  • FCFS
  • SSTF
  • Scan
  • C-Scan
  • Look
  • C-Look