सीपीयू शेड्यूलिंग प्रक्रिया की संकल्पना - CPU Scheduling Process Concept in Hindi


सीपीयू शेड्यूलिंग क्या है? (What is CPU Scheduling?)

CPU Scheduling एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है जो ऑपरेटिंग सिस्टम द्वारा CPU संसाधनों के कुशल उपयोग को सुनिश्चित करने के लिए की जाती है। जब एक से अधिक प्रोसेस CPU का उपयोग करना चाहती हैं, तो ऑपरेटिंग सिस्टम एक शेड्यूलिंग एल्गोरिदम के माध्यम से CPU को प्रोसेस को असाइन करता है।

CPU Scheduling की आवश्यकता (Need for CPU Scheduling)

  • CPU का अधिकतम उपयोग सुनिश्चित करना
  • Response Time को कम करना
  • Throughput बढ़ाना
  • Waiting Time कम करना
  • Multiprogramming को सक्षम करना

CPU Scheduling के प्रकार (Types of CPU Scheduling)

CPU Scheduling को दो प्रमुख भागों में विभाजित किया जा सकता है:

प्रकार विवरण
Preemptive Scheduling इसमें CPU को एक प्रोसेस से दूसरे प्रोसेस को असाइन किया जा सकता है, भले ही वर्तमान प्रोसेस पूरी न हुई हो।
Non-Preemptive Scheduling इसमें एक बार जब CPU किसी प्रोसेस को असाइन कर दिया जाता है, तो वह तब तक चलेगा जब तक कि प्रोसेस पूरा न हो जाए।

CPU Scheduling एल्गोरिदम (CPU Scheduling Algorithms)

CPU Scheduling को कुशल बनाने के लिए विभिन्न एल्गोरिदम का उपयोग किया जाता है:

एल्गोरिदम विवरण
FCFS (First Come First Serve) जो प्रोसेस सबसे पहले आता है, उसे CPU पहले असाइन किया जाता है।
SJF (Shortest Job First) जिस प्रोसेस का execution time सबसे कम होता है, उसे पहले CPU दिया जाता है।
Round Robin (RR) प्रत्येक प्रोसेस को एक निश्चित समय (Time Quantum) के लिए CPU दिया जाता है, फिर CPU अगले प्रोसेस को असाइन किया जाता है।
Priority Scheduling प्रत्येक प्रोसेस को एक प्राथमिकता दी जाती है, और CPU उच्च प्राथमिकता वाले प्रोसेस को पहले असाइन किया जाता है।
Multilevel Queue Scheduling प्रोसेस को विभिन्न priority queues में विभाजित किया जाता है और उनके अनुसार शेड्यूल किया जाता है।
Multilevel Feedback Queue Scheduling यह Multilevel Queue Scheduling का एक उन्नत रूप है जिसमें प्रोसेस को अलग-अलग queues में move करने की अनुमति होती है।

1. First Come First Serve (FCFS) Scheduling

इस एल्गोरिदम में जो प्रोसेस पहले आता है, उसे पहले निष्पादित किया जाता है।

विशेषताएँ:

  • सरल और आसान
  • Starvation की समस्या हो सकती है
  • Convoy Effect उत्पन्न कर सकता है

उदाहरण:

मान लीजिए निम्नलिखित प्रोसेस और उनकी Burst Time हैं:

प्रोसेस Arrival Time Burst Time
P1 0 5
P2 1 3
P3 2 8

गैंट चार्ट:

| P1 | P2 | P3 |
0    5    8   16

2. Shortest Job First (SJF) Scheduling

जिस प्रोसेस का Burst Time सबसे कम होता है, उसे पहले निष्पादित किया जाता है।

विशेषताएँ:

  • कम से कम Waiting Time
  • Starvation की समस्या हो सकती है

3. Round Robin (RR) Scheduling

इसमें प्रत्येक प्रोसेस को एक निर्धारित Time Quantum के लिए CPU दिया जाता है।

विशेषताएँ:

  • Multiprogramming Systems के लिए उपयुक्त
  • Fair Scheduling

4. Priority Scheduling

प्रत्येक प्रोसेस को एक Priority दी जाती है, और उच्च प्राथमिकता वाले प्रोसेस को पहले निष्पादित किया जाता है।

विशेषताएँ:

  • Higher Priority वाले प्रोसेस को प्राथमिकता
  • Starvation की समस्या (Low Priority Processes को CPU नहीं मिल सकता)

CPU Scheduling एल्गोरिदम्स की तुलना

एल्गोरिदम Waiting Time Starvation Efficiency
FCFS अधिक नहीं कम
SJF कम हाँ उच्च
Round Robin मध्यम नहीं अच्छा
Priority मध्यम हाँ उच्च

निष्कर्ष

CPU Scheduling ऑपरेटिंग सिस्टम का एक महत्वपूर्ण भाग है, जो CPU संसाधनों के अनुकूलन में मदद करता है। अलग-अलग एल्गोरिदम विभिन्न आवश्यकताओं के लिए उपयोग किए जाते हैं। FCFS सरल है, लेकिन Convoy Effect उत्पन्न कर सकता है, जबकि SJF अधिक प्रभावी है, लेकिन Starvation की समस्या उत्पन्न कर सकता है। Round Robin टाइम-शेयरिंग सिस्टम के लिए उपयुक्त है।

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