डिस्क शेड्यूलिंग एल्गोरिदम्स - Disk Scheduling Algorithms in Hindi


डिस्क शेड्यूलिंग क्या है? (What is Disk Scheduling in OS?)

Disk Scheduling एक प्रक्रिया है जिसमें ऑपरेटिंग सिस्टम विभिन्न I/O अनुरोधों को शेड्यूल करता है ताकि डिस्क एक्सेस समय और डेटा पुनर्प्राप्ति की गति को अनुकूलित किया जा सके। जब एक साथ कई I/O अनुरोध होते हैं, तो ऑपरेटिंग सिस्टम उन्हें अधिक प्रभावी ढंग से निष्पादित करने के लिए डिस्क शेड्यूलिंग एल्गोरिदम का उपयोग करता है।

डिस्क शेड्यूलिंग एल्गोरिदम्स के प्रकार (Types of Disk Scheduling Algorithms)

मुख्यतः छह प्रकार के Disk Scheduling Algorithms होते हैं:

एल्गोरिदम विवरण
FCFS (First Come First Serve) सबसे सरल एल्गोरिदम, जहां अनुरोध उसी क्रम में निष्पादित किए जाते हैं जैसे वे आते हैं।
SSTF (Shortest Seek Time First) जो अनुरोध हेड की वर्तमान स्थिति के सबसे निकट होता है, उसे पहले निष्पादित किया जाता है।
SCAN (Elevator Algorithm) डिस्क हेड एक दिशा में आगे बढ़ता है और सभी अनुरोधों को सर्व करता है, फिर दिशा बदलकर पुनः अनुरोध पूरे करता है।
C-SCAN (Circular SCAN) SCAN का एक वेरिएशन जहां हेड जब अंतिम ट्रैक तक पहुंचता है तो पुनः शुरुआत में आ जाता है।
LOOK SCAN की तरह, लेकिन हेड केवल अनुरोधित ट्रैक्स तक ही जाता है और फिर दिशा बदलता है।
C-LOOK LOOK का वेरिएशन जहां हेड अंतिम अनुरोधित ट्रैक तक जाता है और फिर प्रारंभिक अनुरोधित ट्रैक पर लौटता है।

1. FCFS (First Come First Serve) Algorithm

FCFS एल्गोरिदम में अनुरोधों को उसी क्रम में निष्पादित किया जाता है जैसे वे आते हैं।

विशेषताएँ:

  • सरल और निष्पादन में आसान
  • अनुक्रमिक अनुरोधों के लिए उपयुक्त
  • बहुत अधिक seek time हो सकता है (Convoy Effect)

उदाहरण:

मान लीजिए, I/O अनुरोध निम्नलिखित ट्रैक्स पर हैं: 98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, 67 और प्रारंभिक स्थिति 53 है।

Seek Time: |53 - 98| + |98 - 183| + |183 - 37| + |37 - 122| + |122 - 14| + |14 - 124| + |124 - 65| + |65 - 67| = 640

2. SSTF (Shortest Seek Time First) Algorithm

यह एल्गोरिदम उस अनुरोध को प्राथमिकता देता है जो हेड की वर्तमान स्थिति के सबसे करीब होता है।

विशेषताएँ:

  • Seek Time कम करता है
  • Starvation (अन्य अनुरोधों का इंतजार लंबा हो सकता है)

3. SCAN (Elevator Algorithm)

SCAN एल्गोरिदम में, डिस्क हेड एक दिशा में मूव करता है और सभी अनुरोधों को पूरा करता है, फिर विपरीत दिशा में मूव करता है।

विशेषताएँ:

  • Starvation की समस्या कम होती है
  • अधिक संतुलित प्रदर्शन

4. C-SCAN (Circular SCAN) Algorithm

यह SCAN का वेरिएशन है जहां डिस्क हेड जब अंतिम ट्रैक तक पहुंचता है तो बिना अनुरोधों को सर्व किए सीधे पहले ट्रैक पर लौटता है।

विशेषताएँ:

  • LOOK से अधिक समान लोड वितरण
  • फ्रंट और बैक ट्रैक्स के बीच संतुलन बनाए रखता है

5. LOOK Algorithm

यह SCAN का एक उन्नत रूप है जहां डिस्क हेड केवल अंतिम अनुरोधित ट्रैक तक जाता है और फिर वापस आता है।

विशेषताएँ:

  • कम Seek Time
  • अनावश्यक मूवमेंट से बचाव

6. C-LOOK Algorithm

यह C-SCAN का वेरिएशन है जिसमें हेड केवल आवश्यक ट्रैक्स तक जाता है और फिर सीधे प्रारंभिक अनुरोधित ट्रैक पर लौटता है।

विशेषताएँ:

  • अधिक कुशल और कम latency
  • बड़े सिस्टम्स में उपयुक्त

डिस्क शेड्यूलिंग एल्गोरिदम्स की तुलना

एल्गोरिदम सीक टाइम संतुलन स्टारवेशन
FCFS अधिक कम नहीं
SSTF कम अधिक हो सकता है
SCAN मध्यम अच्छा कम
C-SCAN मध्यम बेहतर नहीं
LOOK मध्यम बेहतर कम
C-LOOK कम बेहतरीन नहीं

निष्कर्ष

Disk Scheduling Algorithms डिस्क के प्रदर्शन को बढ़ाने में मदद करते हैं। अलग-अलग एल्गोरिदम विभिन्न आवश्यकताओं के लिए उपयुक्त होते हैं। SCAN और LOOK अधिक संतुलित होते हैं, जबकि SSTF तेज़ होता है लेकिन Starvation की समस्या उत्पन्न कर सकता है।

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