सीपीयू शेड्यूलिंग क्या है ? | CPU Scheduling in Operating System in Hindi
CPU शेड्यूलिंग एल्गोरिदम, जिन्हें Process Scheduling Algorithm भी कहा जाता है, ऑपरेटिंग सिस्टम द्वारा उपयोग की जाने वाली विधियों को कहा जाता है जो कई प्रक्रियाओं के बीच सीपीयू (Central processing unit) के समय का नियोजन (plan) करने के लिए प्रयोग की जाती हैं। ये Algorithms प्रक्रिया निर्धारित करते हैं कि अगला कौन सा प्रक्रिया कब और कितने समय तक चलेगा, जिसका उद्देश्य सिस्टम प्रदर्शन और संसाधन उपयोग को customized करना होता है। यहाँ कुछ सामान्यतः प्रयोग किए जाने वाले CPU scheduling algorithms का उल्लेख है:
CPU scheduling एक Operating System का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है जो कंप्यूटर की संगतता (compatibility) और प्रदर्शन को सुनिश्चित करने में मदद करता है। यह एक प्रक्रिया है जो कंप्यूटर के सभी कार्यों को समय समय पर प्रदर्शित करती है, ताकि सभी प्रक्रियाएँ instant और न्यायसंगत रूप से काम कर सकें।
CPU scheduling का मुख्य उद्देश्य है सीपीयू के समय का सही रूप से उपयोग करना और प्रक्रियाओं को Instant रूप से Output प्रदान करना है। जब कई प्रक्रियाएँ एक समय में कार्यरत हो रही होती हैं, तो CPU scheduling उन्हें स्थिति के आधार पर चुनकर उन्हें सीपीयू पर क्रमशः लाने का कार्य करता है। इससे एक समय में एक से अधिक प्रक्रिया को संचालित (Operate) करने में सहारा मिलता है।
एक सामान्यत: CPU scheduling के लिए विभिन्न तकनीकें होती हैं, जैसे कि First Come First Serve (FCFS), Shortest Job Next (SJN), Round Robin आदि। इनमें से प्रत्येक का अपना तरीका होता है प्रक्रियाओं को क्रमशः संचालित करने का।इस प्रकार, सीपीयू scheduling ऑपरेटिंग सिस्टम की सुधार और संगतता में मदद करता है, जिससे हर प्रक्रिया को उचित समय में मिलता है और system instant और सही तरीके से काम करता है।
CPU शेड्यूलिंग के तकनीकें | CPU scheduling Algorithms in Hindi
CPU scheduling के लिए विभिन्न तकनीकें होती हैं।
1. First Come, First Served (FCFS)
First Come, First Served (FCFS) एक CPU scheduling algorithm है जो ऑपरेटिंग सिस्टम में प्रयोग किया जाता है। इस एल्गोरिदम को sequential scheduling के रूप में भी जाना जाता है। इसका मुख्य उद्देश्य है प्रत्येक process को वही क्रम में transfer करना जिसमें वह प्रवेश किया गया है।
इस Algorithms में, जो process पहले आता है, वह पहले चलाया जाता है, उसे प्राथमिकता दी जाती है। यह non-preemptive होता है, अर्थात जब एक प्रोसेस चलाया जाता है, तो उसे केवल तब तक रोका जा सकता है जब तक वह पूरी तरह से पूरा नहीं होता है। प्रारंभ में आने वाली प्रोसेस को प्राथमिकता दी जाती है और वह CPU का उपयोग करने के लिए चलाई जाती है, जिसके बाद सिस्टम के अन्य process चलाये जाते हैं।
यह एल्गोरिदम सरलतम और समझने में आसान होता है, लेकिन यह बातों को रोक सकता है जब एक बड़ा प्रोसेस लंबे समय तक चलता है, जिससे अन्य processes को प्राप्त नहीं होने के कारण wait करनी पड़ती है। इसलिए, यह sequential scheduling में अधिक उपयोग किया जाता है जब processes का साइज़ छोटा होता है और वे कम समय में पूरा होते हैं।
2. Shortest Job Next (SJN)” या “Shortest Job First (SJF)
Shortest Job Next (SJN)” या “Shortest Job First (SJF)” एक CPU शेड्यूलिंग एल्गोरिदम है जो प्रोसेसेस को उनके अवधि (timing) के आधार पर क्रमबद्ध करता है। इस एल्गोरिदम में, specific समय के लिए छोटी प्रोसेसेस को प्राथमिकता दी जाती है। इसे एक”Unique Plan” भी कहा जाता है क्योंकि यह सबसे कम अवधि वाली process को प्राथमिकता देता है।
इस Algorithms में, प्रोसेसेस के आगमन के साथ ही उनकी अवधि का आकलन किया जाता है और सबसे छोटी अवधि वाली process को पहले चलाया जाता है। यदि दो प्रोसेसेस की अवधियों में बराबरता है, तो पहले आई प्रोसेसेस को प्राथमिकता दी जाती है। इस एल्गोरिदम में primitive कार्य नहीं होता है, अर्थात एक प्रोसेस को चलाया जाने लगता है, तो उसे तब तक रोका नहीं जाता है जब तक कि वह पूरी तरह से पूरा नहीं होता है।
SJN या SJF Algorithms का मुख्य उद्देश्य है सिस्टम की क्षमता और प्रदर्शन को बढ़ावा देना और प्रक्रियाओं को अधिक efficient और अनुकूलित ढंग से चलाना। यह समय का बेहतर नियोजन करने के माध्यम से सिस्टम की लागत और समय का उपयोग कम करता है, जिससे प्रदर्शन में सुधार होता है। इस तरह, यह अधिक efficient processes को प्राथमिकता देता है और सिस्टम को active और प्रभावी बनाता है।
3. Priority Scheduling
Priority scheduling एक CPU शेड्यूलिंग एल्गोरिदम है जो प्रोसेस को उनकी प्राथमिकता के आधार पर क्रमबद्ध करता है। इस एल्गोरिदम में, प्रत्येक process को एक प्राथमिकता स्तर या गुणांक के साथ संबंधित किया जाता है। इस प्राथमिकता स्तर के आधार पर, प्रोसेस को CPU के लिए चुना जाता है।
Priority scheduling Algorithms में, प्रोसेस की प्राथमिकता स्तर को पूरे Computer System में स्थापित किया जाता है। प्रोसेस के पास जितना अधिक प्राथमिकता स्तर होगा, उसे CPU के लिए चलाने की प्राथमिकता मिलेगी। इस तरह, process को CPU के लिए चलाने की प्राथमिकता स्तर के आधार पर चयनित किया जाता है।
इस एल्गोरिदम का उद्देश्य है सिस्टम की दक्षता और प्रदर्शन को बेहतर बनाना और महत्वपूर्ण कार्यों को प्राथमिकता देना। जैसे कि, एक उच्च प्राथमिकता स्तर वाले process को अधिक समय तक चलाने की प्राथमिकता मिलती है जबकि निम्न प्राथमिकता स्तर वाले प्रोसेस को कम समय में चलाया जाता है।
Priority scheduling Algorithms उपयोगकर्ता के द्वारा समय और संसाधनों का उपयोग को बेहतर ढंग से नियोजित करने में मदद करता है और सिस्टम को सुचारु और प्रभावी बनाता है।
4. Round Robin
Round Robin एक CPU शेड्यूलिंग एल्गोरिदम है जो प्रोसेसेस को एक ideal time interval के लिए क्रमबद्ध करता है, जिसे “Queue” कहा जाता है। इस एल्गोरिदम में, प्रत्येक प्रोसेसेस को समय सूची में transfer किया जाता है और प्रत्येक प्रोसेसेस को एक Specific समय slice (Interval) के लिए चलाया जाता है, जिसे “Quantum” कहा जाता है।
प्रारंभ में, सभी प्रोसेसेस को समय सूची में डाल दिया जाता है। प्रोसेसेस को समय सूची के अनुसार क्रमबद्ध किया जाता है और प्रत्येक प्रोसेसेस को Quantum का उपयोग करके CPU में चलाया जाता है। अगर कोई प्रोसेसेस अपने Quantum के समय से पहले पूरा होता है, तो वह प्रोसेसेस समय सूची की शीर्ष पर लौट जाता है और उसे बाद में फिर से चलाया जाता है।
Round Robin Algorithms का उद्देश्य है CPU समय का अधिक useless रूप से उपयोग करना, प्रत्येक प्रोसेसेस को उचित समय में transfer करना, और प्रोसेसेस को अधिक समान रूप से समय मिलना। यह algorithms अन्य स्थिर scheduling algorithms के मुकाबले useless या replace रूप से बेहतर प्रदर्शन प्रदान करता है, खासकर जब processes की अनुमानित रूप से लंबी चलने या block होने की अनुमानित अवधि नहीं होती है।
5. Multilevel Queue Scheduling
“Multilevel Queue Scheduling” एक CPU शेड्यूलिंग एल्गोरिदम है जो प्रोसेसेस को विभिन्न प्राथमिकता स्तरों या Queue में organized करता है। प्रत्येक Queue अपने specific priority level के आधार पर प्रोसेसेस को transfer करने के लिए उपयोग किया जाता है। इस algorithms में, प्रोसेसेस को विभिन्न स्तरों में organized किया जाता है, जिन्हें प्राथमिकता के आधार पर विभाजित किया जाता है।
साधारणतः, Multilevel Queue Scheduling में, विभिन्न प्रकार के Queue होते हैं, जैसे कि High Priority Queue, Medium Priority Queue, और Low Priority Queue । हर Queue अपने विशिष्ट समय अनुसूची और प्राथमिकता स्तर के अनुसारsequential processes को संगठित करता है।
High Priority Queue में, अत्यधिक महत्वपूर्ण प्रोसेसेस को प्राथमिकता दी जाती है, जबकि low Priority Queue में, कम महत्वपूर्ण प्रोसेसेस को प्राथमिकता दी जाती है। इस तरह, प्रोसेसेस को उनकी महत्वपूर्णता और आवश्यकता के आधार पर विभाजित किया जाता है।
Multilevel Queue Scheduling algorithms का उद्देश्य सिस्टम की क्षमता और प्रदर्शन को बेहतर बनाना है, सिस्टम के प्रमुख कार्यों को प्राथमिकता देना, और विभिन्न प्रकार के प्रोसेसेस को उचित रूप से management करना है। यह सिस्टम को सुचारु और प्रभावी बनाता है और अधिक संगठित करता है, जिससे सिस्टम का कार्यक्षमता में सुधार होता है।
CPU स्केड्यूलिंग के लाभ | Advantages of CPU Scheduling in Hindi
कंप्यूटर के Operating System में CPU स्केड्यूलिंग के कई लाभ होते हैं, जो निम्नलिखित हैं:
- CPU स्केड्यूलिंग से, प्रोसेसेस को अच्छी तरह से व्यवस्थित करके सिस्टम का प्रदर्शन सुधारा जा सकता है। यह अनुमानित समय के अनुसार processes को नियुक्त करने के माध्यम से समय की बचत करता है और उचित प्रयोग के साथ CPU का उपयोग करता है।
- अच्छी CPU स्केड्यूलिंग के कारण, users को system का प्रतिक्रियाशीलता मिलती है। अधिकांश users कार्यों को स्थायी रूप से समय पर पूरा किया जाता है, जिससे users को अनुकूल प्रतिक्रिया मिलती है।
- सही समय पर सही प्रोसेस को चलाने के लिए CPU scheduling content का अच्छे से साझा करने में मदद करता है। यह एक ही समय पर कई प्रोसेसेस को Operate करने में सक्षम बनाता है, जो सिस्टम के संसाधनों का समुचित उपयोग करने की सुविधा प्रदान करता है।
- अच्छी CPU स्केड्यूलिंग से, सिस्टम को प्रतिरोधक्षमता मिलती है क्योंकि वह अनुमानित समय में visitors के अनुसार competitive रूप से प्रोसेसेस को संचालित (Operate ) करता है।
- CPU स्केड्यूलिंग के माध्यम से, कंप्यूटर सिस्टम का समय सफलतापूर्वक Manage किया जा सकता है। प्रोसेसेस को अच्छी तरह से समयानुसार नियुक्त करने से सिस्टम में समय की बचत होती है और कार्य पूर्ण होने की गारंटी मिलती है।
इन लाभों के कारण, CPU स्केड्यूलिंग को कंप्यूटर Operating System में उपयोग किया जाता है ताकि सिस्टम का प्रदर्शन, प्रतिक्रियाशीलता, और संसाधनों का उपयोग समयबद्ध रूप से हो सके।
Read also this topics in Operating System in Hindi-