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Does this cover the syllabus for Operating System (OS) Notes in Hindi | ऑपरेटिंग सिस्टम नोट्स?

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Resource Allocation & Functions in Hindi - (BCA / B.Tech)

Resource Allocation & Functions in Operating System in Hindi :

किसी कंप्यूटर सिस्टम के भीतर विभिन्न हार्डवेयर और सॉफ़्टवेयर संसाधनों का कुशल प्रबंधन एक ऑपरेटिंग सिस्टम का प्रमुख कार्य है। संसाधन, जैसे कि CPU (सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट), मेमोरी, डिस्क स्पेस, और इनपुट-आउटपुट डिवाइस, सीमित होते हैं और इनका सही ढंग से आवंटन (allocation) करना आवश्यक होता है ताकि सिस्टम सुचारू रूप से कार्य कर सके। यह सुनिश्चित करना कि संसाधन सही तरीके से विभाजित और इस्तेमाल हो, ऑपरेटिंग सिस्टम की प्रमुख जिम्मेदारी होती है।

संसाधनों का आवंटन (Resource Allocation) से तात्पर्य है विभिन्न प्रक्रियाओं और उपयोगकर्ताओं को सिस्टम के संसाधनों का समय पर और उचित वितरण। संसाधनों के कुशल आवंटन के लिए विभिन्न एल्गोरिदम और तकनीकों का उपयोग किया जाता है। आइए, इस प्रक्रिया को विस्तार से समझें।

संसाधन आवंटन एक जटिल प्रक्रिया है जो कंप्यूटर सिस्टम की दक्षता को सुनिश्चित करती है। ऑपरेटिंग सिस्टम यह सुनिश्चित करता है कि सभी प्रक्रियाओं को आवश्यक संसाधन समय पर मिलें, जिससे Deadlock और Starvation जैसी समस्याओं से बचा जा सके। इसके लिए OS विभिन्न शेड्यूलिंग एल्गोरिदम और प्रबंधन तकनीकों का उपयोग करता है। संसाधनों का सही और कुशल प्रबंधन सिस्टम की समग्र प्रदर्शन क्षमता को बढ़ाता है और उपयोगकर्ताओं के लिए एक संतुलित और सुचारू अनुभव प्रदान करता है।

संसाधन (Resources) क्या होते हैं :

CPU (Central Processing Unit) : CPU किसी भी कंप्यूटर सिस्टम का मस्तिष्क होता है, जो गणनाएँ करता है और विभिन्न प्रक्रियाओं को नियंत्रित करता है। CPU समय एक महत्वपूर्ण संसाधन है, जिसे सही ढंग से विभाजित करना जरूरी है ताकि एक साथ कई कार्य किए जा सकें।

मेमोरी (Memory) :RAM (Random Access Memory) और स्टोरेज (हार्ड ड्राइव) कंप्यूटर की मुख्य मेमोरी होती हैं। इनका कुशल आवंटन विभिन्न प्रोग्रामों और प्रक्रियाओं के संचालन के लिए आवश्यक होता है।

इंटरप्रोसेस कम्युनिकेशन (IPC) चैनल्स : जब विभिन्न प्रोसेस (Processes) एक साथ काम कर रहे होते हैं, तो उनके बीच डेटा और जानकारी का आदान-प्रदान आवश्यक होता है। इसके लिए IPC चैनल्स का उपयोग किया जाता है।

इनपुट/आउटपुट (I/O) डिवाइस :इनपुट और आउटपुट डिवाइस, जैसे कि कीबोर्ड, माउस, प्रिंटर, मॉनिटर आदि, भी महत्वपूर्ण संसाधन होते हैं। इनका सही समय पर और सही ढंग से उपयोग सुनिश्चित करना OS का काम होता है।

डिस्क स्पेस :डेटा और फाइलों को स्टोर करने के लिए डिस्क स्पेस का सही आवंटन और प्रबंधन भी आवश्यक होता है। फाइलों का कुशल प्रबंधन सुनिश्चित करता है कि डेटा हमेशा सुलभ हो।

Objectives of Resource Allocation in Operating System in Hindi | संसाधन आवंटन (Resource Allocation) की चुनौतियाँ :

सीमित संसाधन (Limited Resources) : संसाधनों की संख्या सीमित होती है। जब कई प्रक्रियाएँ एक साथ उन्हीं संसाधनों की मांग करती हैं, तो यह OS की जिम्मेदारी होती है कि वह उन्हें उचित ढंग से विभाजित करे।

मृत्युभोज अवस्था (Deadlock Condition) : अगर कई प्रक्रियाएँ एक ही समय पर एक-दूसरे के संसाधनों का इंतजार करती हैं, तो वह Deadlock स्थिति बन जाती है। यह स्थिति संसाधन आवंटन की प्रमुख चुनौती है और इससे निपटने के लिए OS को विभिन्न तकनीकों का उपयोग करना पड़ता है।

अनुचित उपयोग (Starvation) : जब किसी प्रक्रिया को लंबे समय तक संसाधन नहीं मिलते, तो उसे Starvation कहा जाता है। इसका समाधान करना OS का महत्वपूर्ण कार्य है ताकि सभी प्रक्रियाएँ समय पर संसाधन प्राप्त कर सकें।

Techniques and Algorithms for Resource Allocation in Operating System in Hindi | संसाधन आवंटन की तकनीकें और एल्गोरिदम :

1. फर्स्ट कम, फर्स्ट सर्व (First Come, First Serve - FCFS) :यह एक सरल संसाधन आवंटन तकनीक है, जिसमें जो प्रक्रिया पहले संसाधन की मांग करती है, उसे पहले संसाधन दिया जाता है। यह तकनीक सीधी है, लेकिन इसका मुख्य दोष यह है कि अगर कोई लंबी प्रक्रिया पहले आ जाए, तो बाकी प्रक्रियाएँ लंबी प्रतीक्षा में रह सकती हैं।

2. शॉर्टेस्ट जॉब फर्स्ट (Shortest Job First - SJF) : इस तकनीक में सबसे छोटे कार्य को पहले संसाधन दिया जाता है। इसका उद्देश्य है कि छोटी प्रक्रियाएँ जल्दी समाप्त हों और सिस्टम का throughput बढ़े। हालांकि, यह तकनीक Starvation का सामना कर सकती है, जब बड़े कार्यों को लंबे समय तक संसाधन न मिलें।

3. राउंड रॉबिन (Round Robin) : राउंड रॉबिन एक टाइम शेयरिंग तकनीक है, जिसमें प्रत्येक प्रक्रिया को CPU का कुछ समय (Time Quantum) दिया जाता है और फिर बारी-बारी से अन्य प्रक्रियाओं को CPU का समय मिलता है। यह तकनीक मल्टीटास्किंग के लिए उपयुक्त होती है और Starvation की समस्या से बचाती है।

4. प्राथमिकता आधारित आवंटन (Priority Based Allocation) : इस तकनीक में प्रत्येक प्रक्रिया को एक प्राथमिकता दी जाती है, और उच्च प्राथमिकता वाली प्रक्रिया को पहले संसाधन आवंटित किया जाता है। हालांकि, यह भी Starvation का कारण बन सकता है अगर कम प्राथमिकता वाली प्रक्रियाएँ संसाधन पाने में असमर्थ हों।

5. मल्टीलेवल क्यू (Multilevel Queue) : इस तकनीक में प्रक्रियाओं को उनकी प्राथमिकताओं के आधार पर विभिन्न queues में विभाजित किया जाता है। हर queue के लिए अलग-अलग शेड्यूलिंग एल्गोरिदम लागू किया जा सकता है। यह तकनीक सिस्टम के संचालन को और अधिक कुशल बनाती है।

Functions Related to Resource Allocation in Operating System in Hindi | संसाधन आवंटन से संबंधित कार्य :

संसाधन अनुरोध (Resource Request) :जब कोई प्रक्रिया किसी संसाधन की आवश्यकता महसूस करती है, तो वह OS को संसाधन अनुरोध भेजती है। OS यह तय करता है कि उस प्रक्रिया को संसाधन आवंटित किया जाए या नहीं। अगर संसाधन उपलब्ध होता है, तो इसे तुरंत आवंटित कर दिया जाता है।

संसाधन जारी करना (Resource Release) :जब प्रक्रिया संसाधन का उपयोग कर लेती है, तो वह OS को बताती है कि संसाधन अब मुक्त किया जा सकता है। इसके बाद OS उस संसाधन को दूसरी प्रक्रियाओं के लिए उपलब्ध कर देता है।

मृत्युभोज प्रबंधन (Deadlock Management) :संसाधनों के आवंटन के दौरान Deadlock की समस्या से बचने के लिए OS विभिन्न तकनीकों का उपयोग करता है। इसमें Deadlock का पता लगाना, उससे बचने के उपाय लागू करना और अगर Deadlock हो जाए, तो उसे तोड़ने के लिए कार्य करना शामिल होता है।

स्टार्वेशन से बचाव (Avoiding Starvation) : OS यह सुनिश्चित करता है कि कोई भी प्रक्रिया लंबे समय तक संसाधनों से वंचित न हो। इसके लिए वह Aging जैसी तकनीकों का उपयोग करता है, जिसमें कम प्राथमिकता वाली प्रक्रियाओं की प्राथमिकता धीरे-धीरे बढ़ाई

प्रोसेस शेड्यूलिंग (Process Scheduling) : प्रोसेस शेड्यूलिंग वह कार्य है जिसमें OS यह निर्धारित करता है कि किस प्रक्रिया को कब और कितना CPU समय मिलना चाहिए। शेड्यूलिंग एल्गोरिदम जैसे Round Robin, Priority Scheduling और Multilevel Queue इसका हिस्सा होते हैं, जो संसाधनों के कुशल आवंटन में मदद करते हैं।

मेमोरी मैनेजमेंट (Memory Management) : मेमोरी मैनेजमेंट का मुख्य कार्य यह सुनिश्चित करना होता है कि सभी प्रक्रियाओं को उनकी आवश्यकता अनुसार मेमोरी मिल सके। इसमें वर्चुअल मेमोरी और स्वैपिंग जैसी तकनीकों का भी उपयोग किया जाता है ताकि कम मेमोरी में अधिक प्रोग्राम्स चलाए जा सकें।

I/O मैनेजमेंट (Input/Output Management) : I/O मैनेजमेंट के अंतर्गत OS यह देखता है कि इनपुट/आउटपुट डिवाइसों का कुशल उपयोग हो। जब कई प्रक्रियाएँ एक साथ I/O डिवाइसों का अनुरोध करती हैं, तो OS उन्हें उचित क्रम में आवंटित करता है।

Resource Allocation & Functions in Hindi

Resource Allocation & Functions in Operating System in Hindi :

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