operating system क्या है और इसके कौन से महत्वूर्ण 8 types है।

Operating System

एक ऑपरेटिंग सिस्टम एप्लीकेशन सॉफ्टवेयर है। यह उपयोगकर्ता और कंप्यूटर (हार्डवेयर) के बीच एक इंटरफ़ेस है। यह एप्लिकेशन प्रोग्राम चलाने के लिए एक Platform प्रदान करता है।

एक ऑपरेटिंग सिस्टम (ओएस) सॉफ्टवेयर का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है जो कंप्यूटर के हार्डवेयर घटकों और उन सॉफ्टवेयर अनुप्रयोगों के बीच मुख्य आधार और मध्यस्थ के रूप में कार्य करता है जिनके साथ उपयोगकर्ता इंटरैक्ट करते हैं। ऑपरेटिंग सिस्टम का प्राथमिक उद्देश्य कंप्यूटर के विभिन्न संसाधनों का प्रबंधन और नियंत्रण करना है।

यह एक नियंत्रण प्रोग्राम है जो कंप्यूटर घटकों को नियंत्रित करता है और संसाधन आवंटनकर्ता के रूप में कार्य करता है।

Goals of OS

  1. Primary Goal: उपयोगकर्ता को प्रोग्राम निष्पादित करने में सुविधा प्रदान करना।
  2. Secondary Goal: कंप्यूटर घटकों का कुशलतापूर्वक उपयोग करना।

Types of OS

  1. Batch Operating System
  2. Multi-programmed Operating System
  3. Multitasking Operating System
  4. Multiprocessing Operating System
  5. Real-time Operating System
  6. Distributed  Operating System
  7. Clustered Operating System
  8. Embedded Operating System
1. Batch Operating System
  • कंप्यूटर से सीधे इंटरैक्ट नहीं करता.
  • ऑपरेटर सभी नौकरियों को लेता है और समान नौकरियों को बैचों में समूहित करता है।
  • ऑपरेटर कार्य को इनपुट के रूप में लेता है। इसे सीपीयू पर प्रोसेस करें और परिणाम उपयोगकर्ता को वापस दें।

विभिन्न माध्यमों का प्रयोग किया जाता है : Punch Cards, Paper Tape

Advantages of Batch Operating System

  • एकाधिक उपयोगकर्ता बैच सिस्टम साझा कर सकते हैं।
  • कम निष्क्रिय समय {सीपीयू का निष्क्रिय समय कम है}
  • बड़ी मात्रा में काम का प्रबंधन करना आसान है.

Disadvantages of Batch Operating System

  • बैच ऑपरेटिंग सिस्टम के ज्ञान वाले विशेषज्ञ कंप्यूटर की आवश्यकता है।
  • महंगा होता है।
  • डिबगिंग कठिन है. अन्य नौकरियों में विफल होने पर अज्ञात समय तक प्रतीक्षा करनी पड़ती है।

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2. Multi-programmed Operating System
  • नौकरियों (कोड और डेटा) को व्यवस्थित करके सीपीयू उपयोग बढ़ाता है। ताकि सीपीयू के पास हमेशा निष्पादित करने के लिए एक हो। (कम निष्क्रिय समय)
  • एकाधिक कार्यों को मुख्य मेमोरी (RAM) में रखता है।
  • आम तौर पर गैर-निवारक.
  • जब कोई प्रक्रिया कुछ इनपुट/आउटपुट कार्य करती है, तो सीपीयू दूसरी प्रक्रिया का निष्पादन शुरू कर सकता है।
3. Multitasking Operating System
  • यह मल्टीप्रोग्रामिंग का तार्किक विस्तार है।
  • सीपीयू आम तौर पर एक छोटे समय के क्वांटम का उपयोग करके उनके बीच स्विच करके कई कार्यों को निष्पादित करता है, और स्विचिंग इतनी तेजी से होती है कि उपयोगकर्ता को एक ही समय में प्रत्येक निष्पादन कार्य के साथ बातचीत करने का अनुभव होता है।
Differences between Multitasking and Multiprogramming Operating Systems
Multiprogramming OS Multitasking OS
  1. प्रसंग स्विचिंग का उपयोग किया जाता है.
  2. सीपीयू का उपयोग बढ़ रहा है.
  3. जब वर्तमान कार्य के लिए प्रतीक्षा करने की आवश्यकता होती है तो ऑपरेटिंग सिस्टम बस किसी अन्य कार्य पर स्विच करता है और निष्पादित करता है।
  1. संदर्भ स्विचिंग और समय-साझाकरण का उपयोग किया जाता है।
  2. सीपीयू उपयोग और प्रतिक्रिया पे काम करता है ।
  3. स्विचिंग तब होती है जब या तो स्वीकृत समय समाप्त हो जाता है या वर्तमान प्रक्रिया के प्रतीक्षा करने का कोई अन्य कारण होता है।

4. Multiprocessing Operating System

  • सिस्टम में एक से अधिक प्रोसेसर मौजूद होते हैं।
  • यह एक ही समय में एक से अधिक प्रक्रियाओं को निष्पादित करने की अनुमति देता है।
  • ये एकाधिक सीपीयू एक मेमोरी बस, मेमोरी और डिवाइस साझा करते हैं।
  • ये सभी डिवाइस प्रोसेसर के बीच कसकर जुड़े हुए हैं।

Types of Multiprocessing Operating System

1. Symmetric :

एक ऑपरेटिंग सिस्टम सभी सीपीयू को नियंत्रित करता है, और प्रत्येक सीपीयू के पास समान अधिकार होते हैं। सभी सीपीयू पीयर-टू-पीयर संबंध में हैं।

2. Asymmetric:

एक मास्टर प्रोसेसर होता है जो अन्य सभी प्रोसेसर को निर्देश देता है। मालिक-गुलाम का रिश्ता.

Advantages of Multiprocessing Operating System
  • अधिकतम थ्रूपुट.
  • अधिक विश्वसनीय। {एक प्रोसेसर में खराबी के कारण कार्य की हानि नहीं होती है।}
  • तेजी से प्रसंस्करण.
  • बेहतर दक्षता.
Disadvantages of Multiprocessing Operating System
  • यह बहुत जटिल है।
  • मेमोरी आवश्यकताएँ अधिक हैं.

5. Real-time Operating System

  • रीयल-टाइम सिस्टम परोसता है.
  • इनका उपयोग तब किया जाता है जब समय की आवश्यकताएं बहुत सख्त होती हैं, जैसे रोबोट या यातायात नियंत्रण।
  • इनपुट को संसाधित करने और उस पर प्रतिक्रिया देने के लिए आवश्यक समय अंतराल बहुत छोटा है।

Types of Real-Time Operating System

1. Soft: Less strict time constraints, e.g., multimedia systems, and digital audio systems.

2. Hard: Very strict time constraints and the shortest possible delay are also not acceptable. e.g. Robot

Advantages of a Real-Time Operating System

  1. उपकरणों और प्रणालियों का अधिकतम उपयोग।
  2. कार्य स्थानांतरण के लिए कम समय की आवश्यकता होती है।
  3. एप्लिकेशन चलाने पर अधिक ध्यान दें। {कतार में मौजूद अनुप्रयोगों पर कम ध्यान दें}।
  4. इसका उपयोग परिवहन और अन्य जैसे एम्बेडेड सिस्टम में भी किया जा सकता है।

Disadvantages of a Real-Time Operating System

  1. कुछ कार्य किसी बिंदु पर चलते हैं.
  2. भारी सिस्टम संसाधन उपयोग.
  3. उपयोग किए गए एल्गोरिदम जटिल हैं.
  4. विशिष्ट डिवाइस ड्राइवर और इंटरप्ट सिग्नल की आवश्यकता होती है।

6. Distributed Operating System

  • कई वास्तविक समय अनुप्रयोगों और उपयोगकर्ताओं को सेवा प्रदान करने के लिए कई नियंत्रण प्रोसेसर का उपयोग करता है। {NODES}
  • एक ही संचार चैनल के माध्यम से कई कंप्यूटरों को जोड़ता है।
  • प्रत्येक कंप्यूटर अपने प्रोसेसर और मेमोरी के साथ आता है और हाई-स्पीड बसों या टेलीफोन लाइनों के माध्यम से संचार करता है।
  • इसे शिथिल युग्मित प्रणाली भी कहा जाता है।

Advantages of Distributed Operating System

  • एक नोड की विफलता पूरे सिस्टम को प्रभावित नहीं करती है।
  • तेजी से खपत.
  • होस्ट कंप्यूटर के लिए हानि ख़राब है.
  • आसानी से स्केलेबल.

Disadvantages of Distributed Operating System

  • होस्ट या मुख्य नेटवर्क की विफलता से संचार बंद हो जाएगा।
  • लागू करना कठिन है 

7. Clustered Operating System

  • एक समानांतर प्रणाली के समान, क्योंकि वे भी कई सीपीयू का उपयोग करते हैं।
  • अंतर यह है कि क्लस्टर सिस्टम एक साथ जुड़े दो या दो से अधिक स्वतंत्र सिस्टम से बने होते हैं।
  • इसमें साझा भंडारण मीडिया के साथ एक स्वतंत्र कंप्यूटर सिस्टम शामिल है।
  • किसी कार्य को पूरा करने के लिए सभी सिस्टम मिलकर काम करते हैं।

Types of Clustered Operating Systems

1. Software Cluster: सभी प्रणालियों को एक साथ काम करने की अनुमति देता है।

2. Hardware Cluster: सिस्टम के बीच उच्च-प्रदर्शन डिस्क साझा करने की अनुमति देता है।

Advantages of Clustered Operating System

  • एक भी नोड की विफलता का मतलब सेवाओं की कमी नहीं है {उच्च उपलब्धता}
  • अधिक लागत प्रभावी और सस्ता.
  • स्केलेबिलिटी आसान है.
  • उपलब्धता और प्रदर्शन एकल-कंप्यूटर सिस्टम से बेहतर है।

Disadvantages of Clustered Operating System

  • इसमें अतिरिक्त सर्वर और हार्डवेयर के उपयोग की आवश्यकता होती है, जिससे रखरखाव मुश्किल हो जाता है।

8. Embedded Operating System

  • इसे ऐसे डिवाइस पर विशिष्ट कार्य करने के लिए डिज़ाइन किया गया है जो कंप्यूटर नहीं है। उदाहरण के लिए, कार पार्किंग उपकरण, चिकित्सा उपकरण, छोटे उपकरण। छोटे, संसाधन-कुशल और भरोसेमंद होने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।
  • हार्डवेयर आमतौर पर काफी संसाधन-बाधित होता है।

Advantages of Embedded Operating System

  • small and fast to load.
  • Cheap
  • Easy to manage.
  • More stable and reliable.
  • Low power consumption.

Disadvantages of Embedded Operating System

  • It is hard to troubleshoot.
  • Limited memory resources.
  • एक बार सिस्टम विकसित हो जाने के बाद आप उसे बदल, सुधार या अपग्रेड नहीं कर सकते।
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