स्ट्रेटेजी: Scheduling Queues, Scheduler, Job Scheduler और Process Scheduler
यह सभी अवधारणाएं ऑपरेटिंग सिस्टम के प्रोसेस मैनेजमेंट (Process Management) से संबंधित हैं और प्रोसेस को CPU पर निष्पादित करने के लिए सही तरीके से प्रबंधित करने के लिए महत्वपूर्ण हैं। चलिए, हम इन सभी को विस्तार से समझते हैं:
1. Scheduling Queues (शेड्यूलिंग क्यूज़):
Scheduling Queues वह डेटा संरचनाएँ हैं जो ऑपरेटिंग सिस्टम में प्रोसेस को विभिन्न शेड्यूलिंग अवस्थाओं में वर्गीकृत करने के लिए उपयोग की जाती हैं। यह क्यूज़ प्रोसेस को विभिन्न स्थिति में क्रमबद्ध करने का काम करती हैं, ताकि प्रोसेस के जीवन चक्र को प्रभावी ढंग से नियंत्रित किया जा सके।
प्रमुख शेड्यूलिंग क्यूज़:
Ready Queue (तैयार क्यू): यह क्यू उस प्रोसेस का समूह है जो CPU की प्रतीक्षा कर रहे हैं। जब कोई प्रोसेस तैयार होता है, तो वह इस क्यू में चला जाता है। CPU शेड्यूलर इस क्यू से प्रोसेस का चयन करता है।
Waiting Queue (रुका हुआ क्यू): जब प्रोसेस को किसी I/O ऑपरेशन या अन्य संसाधन का इंतजार होता है, तो वह इस क्यू में चला जाता है। यह प्रोसेस CPU का उपयोग नहीं कर रहे होते, लेकिन किसी अन्य ऑपरेशन के पूरा होने का इंतजार कर रहे होते हैं।
New Queue (नया क्यू): यह क्यू उन प्रोसेस का समूह है जो बनाए गए हैं लेकिन उनका निष्पादन शुरू नहीं हुआ है।
Terminated Queue (समाप्त क्यू): जब एक प्रोसेस अपना कार्य पूरा कर लेता है, तो वह इस क्यू में चला जाता है। इस क्यू में समाप्त हो चुके प्रोसेस होते हैं जिन्हें हटाया जाएगा।
2. Scheduler (शेड्यूलर):
Scheduler वह सॉफ़्टवेयर होता है जो प्रोसेस को CPU पर निष्पादित करने के लिए उचित क्रम में शेड्यूल करता है। ऑपरेटिंग सिस्टम में शेड्यूलिंग का मुख्य उद्देश्य यह सुनिश्चित करना होता है कि CPU संसाधन का सर्वश्रेष्ठ उपयोग हो और सिस्टम की कार्यक्षमता (efficiency) उच्चतम स्तर पर हो।
शेड्यूलर के प्रकार:
Long-Term Scheduler (लॉन्ग-टर्म शेड्यूलर): यह शेड्यूलर यह निर्णय लेता है कि कौन सा नया प्रोसेस सिस्टम में प्रवेश करेगा और उसे मेमोरी में लोड करेगा। यह तय करता है कि कितने प्रोसेस सिस्टम में एक साथ निष्पादित हो सकते हैं। इसे Job Scheduler भी कहा जाता है।
Short-Term Scheduler (शॉर्ट-टर्म शेड्यूलर): यह शेड्यूलर CPU को चयनित प्रोसेस देने के लिए जिम्मेदार होता है। इसका मुख्य कार्य CPU का समय विभाजित करना और सुनिश्चित करना कि प्रोसेस को निष्पादन के लिए उचित समय मिले। इसे CPU Scheduler भी कहा जाता है।
Medium-Term Scheduler (मीडियम-टर्म शेड्यूलर): यह शेड्यूलर सिस्टम के कार्यभार (load) को प्रबंधित करता है, ताकि अधिकतम CPU का उपयोग किया जा सके। यह प्रोसेस को स्वैप आउट और स्वैप इन करने का काम करता है (स्वैपिंग)।
3. Job Scheduler (जॉब शेड्यूलर):
Job Scheduler एक प्रकार का Long-Term Scheduler है। यह ऑपरेटिंग सिस्टम का हिस्सा है जो यह निर्धारित करता है कि कौन सा नया प्रोसेस (या "जॉब") सिस्टम में लोड किया जाएगा और प्रोसेस लोड बैलेंसिंग के लिए सिस्टम में प्रवेश करेगा। इसका मुख्य कार्य है:
- यह प्रोसेस को Ready Queue में जोड़ता है, ताकि वे CPU संसाधनों के लिए इंतजार कर सकें।
- यह प्रोसेस के संसाधन उपयोग का प्रबंधन करता है और यह सुनिश्चित करता है कि सिस्टम अधिक लोड से न भर जाए।
Job Scheduler प्रोसेस के Arrival Time और Resource Requirements को ध्यान में रखते हुए शेड्यूलिंग करता है। इस शेड्यूलर का मुख्य कार्य यह तय करना होता है कि कितने प्रोसेस सिस्टम में एक साथ निष्पादित किए जाएंगे।
4. Process Scheduler (प्रोसेस शेड्यूलर):
Process Scheduler वह सॉफ़्टवेयर होता है जो Ready Queue से प्रोसेस का चयन करता है और यह निर्धारित करता है कि कौन सा प्रोसेस CPU पर निष्पादित होगा। जब CPU संसाधन उपलब्ध होते हैं, तो यह शेड्यूलर प्रोसेस के चयन का काम करता है। प्रोसेस शेड्यूलर का मुख्य उद्देश्य यह सुनिश्चित करना होता है कि CPU संसाधनों का सही तरीके से वितरण हो और सभी प्रोसेस निष्पादित हो सकें।
प्रोसेस शेड्यूलर विभिन्न शेड्यूलिंग एल्गोरिदम का उपयोग करता है, जैसे:
- First-Come-First-Served (FCFS): जो प्रोसेस पहले आता है, वह पहले निष्पादित होता है।
- Shortest Job Next (SJN): छोटा कार्य पहले निष्पादित होता है।
- Round Robin (RR): प्रत्येक प्रोसेस को एक निश्चित समय (time quantum) के लिए CPU मिलता है।
- Priority Scheduling: प्रोसेस को प्राथमिकता के आधार पर शेड्यूल किया जाता है।
निष्कर्ष:
- Scheduling Queues वह क्यूज़ हैं जो प्रोसेस के विभिन्न शेड्यूलिंग अवस्थाओं (जैसे तैयार, रुका हुआ) का प्रतिनिधित्व करती हैं।
- Scheduler एक सॉफ़्टवेयर है जो प्रोसेस को CPU पर निष्पादित करने के लिए शेड्यूल करता है।
- Job Scheduler लंबी अवधि के लिए प्रोसेस को चुनता है और उन्हें सिस्टम में प्रवेश करने के लिए शेड्यूल करता है।
- Process Scheduler वह शेड्यूलर है जो प्रोसेस को CPU संसाधन आवंटित करने के लिए शेड्यूल करता है।
इन सभी का उद्देश्य यह है कि प्रोसेस को एक बेहतर तरीके से नियंत्रित किया जाए और CPU का उपयोग कुशलता से हो सके।