सिस्टम संसाधन समझना: प्रकार, कार्य और अनुकूलन

सिस्टम संसाधन: साधन संपन्न होना एक सार्वभौमिक रूप से आकर्षक विशेषता है, साधन संपन्न होने का मतलब यह नहीं है कि किसी के पास बहुत सारे संसाधन हों बल्कि किसी भी समय किसी की क्षमता या दुर्लभ संसाधनों को अधिकतम करने की क्षमता हो। यह न केवल वास्तविक दुनिया में बल्कि हार्डवेयर के साथ-साथ सॉफ्टवेयर में भी सच है जिसे हम अपने दैनिक जीवन में उपयोग करते आए हैं। चीजों को परिप्रेक्ष्य में रखने के लिए, भले ही प्रदर्शन-उन्मुख वाहन कई लोगों द्वारा वांछित, कल्पना और लालसा किए जाते हैं, लेकिन हर कोई स्पोर्ट्स कार या स्पोर्ट्स बाइक खरीदने में सक्षम नहीं होगा भले ही उनके पास साधन हों यदि आप अधिकांश लोगों से पूछें कि उन्होंने ऐसा वाहन क्यों नहीं खरीदा तो उनका जवाब होगा "यह व्यावहारिक नहीं है"।

अब, इसका मतलब है कि एक समाज के रूप में भी हमारी पसंद दक्षता की ओर झुकती है। जिन वाहनों की सबसे बड़ी जन अपील होती है वे अत्यधिक आकर्षक नहीं होते लेकिन वे लागत, ईंधन अर्थव्यवस्था और रखरखाव के मामले में दक्षता प्रदान करते हैं। तो केवल सबसे महंगा हार्डवेयर होने से काम नहीं चलेगा अगर यह सिर्फ एक साधारण स्प्रेडशीट संपादित करने के लिए बहुत अधिक शक्ति खींचता है जिसे आजकल स्मार्टफोन पर भी किया जा सकता है या बस सबसे महंगा गेम या सॉफ्टवेयर इंस्टॉल करना भी नहीं चलेगा अगर यह खुलते ही फ्रीज हो जाता है। जो चीज किसी चीज को कुशल बनाती है वह है उपलब्ध संसाधनों को बहुत स्मार्ट तरीके से प्रबंधित करने की क्षमता जो हमें कम से कम ऊर्जा और संसाधन व्यय के लिए अधिकतम प्रदर्शन देती है।

सिस्टम संसाधन क्या है?

इसकी एक संक्षिप्त और स्पष्ट परिभाषा होगी, ऑपरेटिंग सिस्टम की क्षमता हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर का सर्वोत्तम उपयोग करके उपयोगकर्ता-अनुरोधित कार्यों को कुशलतापूर्वक पूरा करने की।

प्रौद्योगिकी में तेजी से प्रगति के कारण कंप्यूटर सिस्टम की परिभाषा एक बॉक्स से आगे बढ़ गई है जिसमें कुछ झपकती रोशनी हैं जिनसे कीबोर्ड, स्क्रीन, और माउस जुड़े हुए हैं। स्मार्टफोन, लैपटॉप, टैबलेट, सिंगल बोर्ड कंप्यूटर, आदि ने कंप्यूटर के विचार को पूरी तरह से बदल दिया है। लेकिन, इन सभी आधुनिक चमत्कारों को शक्ति देने वाली अंतर्निहित मौलिक तकनीक काफी हद तक वही रही है। कुछ ऐसा जो निकट भविष्य में भी नहीं बदलेगा।

आइए गहराई से देखें कि सिस्टम संसाधन कैसे काम करता है? किसी भी संसाधन की तरह ही जिस क्षण हम अपना कंप्यूटर चालू करते हैं, यह उससे जुड़े सभी वर्तमान मौजूदा हार्डवेयर घटकों को सत्यापित और मान्य करता है, जिसे फिर विंडोज रजिस्ट्री में लॉग किया जाता है। यहां, क्षमताओं और सभी खाली स्थान, रैम की मात्रा, बाहरी स्टोरेज मीडिया, आदि की जानकारी मौजूद होती है।

इसके साथ, ऑपरेटिंग सिस्टम बैकग्राउंड सेवाओं और प्रक्रियाओं को भी शुरू करता है। यह उपलब्ध संसाधनों का पहला तत्काल उपयोग है। उदाहरण के लिए, यदि हमने एंटीवायरस प्रोग्राम या कोई सॉफ्टवेयर इंस्टॉल किया है जिसे नियमित रूप से अपडेट करने की आवश्यकता है। ये सेवाएं पीसी चालू करते ही शुरू हो जाती हैं, और पृष्ठभूमि में फ़ाइलों को अपडेट या स्कैन करना शुरू कर देती हैं ताकि हमें सुरक्षित और अद्यतन रखा जा सके।

एक संसाधन अनुरोध एक सेवा हो सकती है जिसकी एक एप्लिकेशन के साथ-साथ सिस्टम को आवश्यकता होती है या उपयोगकर्ता अनुरोध पर चलने वाले प्रोग्राम के लिए। इसलिए, जिस क्षण हम एक प्रोग्राम खोलते हैं, यह उसके चलने के लिए उपलब्ध सभी संसाधनों की जांच करता है। जांच करने पर यदि सभी आवश्यकताएं पूरी होती हैं तो प्रोग्राम इच्छित तरीके से काम करता है। हालांकि, जब आवश्यकता पूरी नहीं होती है, तो ऑपरेटिंग सिस्टम जांचता है कि कौन से ऐप उस दुर्लभ संसाधन पर कब्जा कर रहे हैं और इसे समाप्त करने का प्रयास करता है।

आदर्श रूप से, जब एक एप्लिकेशन किसी संसाधन का अनुरोध करता है, तो उसे इसे वापस देना होता है लेकिन अधिक बार नहीं, विशिष्ट संसाधनों का अनुरोध करने वाले एप्लिकेशन कार्य पूरा होने पर अनुरोधित संसाधन को वापस नहीं देते हैं। यही कारण है कि कभी-कभी हमारा एप्लिकेशन या सिस्टम फ्रीज हो जाता है क्योंकि कोई अन्य सेवा या एप्लिकेशन पृष्ठभूमि में चलने के लिए आवश्यक संसाधन को ले रहा है। ऐसा इसलिए है क्योंकि हमारे सभी सिस्टम सीमित मात्रा में संसाधनों के साथ आते हैं। इसलिए, इसका प्रबंधन अत्यंत महत्वपूर्ण है।

सिस्टम संसाधनों के विभिन्न प्रकार

एक सिस्टम संसाधन का उपयोग हार्डवेयर या सॉफ्टवेयर द्वारा एक दूसरे के साथ संवाद करने के लिए किया जाता है। जब सॉफ्टवेयर किसी डिवाइस को डेटा भेजना चाहता है, जैसे जब आप किसी फ़ाइल को हार्ड ड्राइव पर सहेजना चाहते हैं या जब हार्डवेयर को ध्यान देने की आवश्यकता होती है, जैसे जब हम कीबोर्ड पर एक कुंजी दबाते हैं।

सिस्टम को संचालित करते समय हम चार प्रकार के सिस्टम संसाधनों का सामना करेंगे, वे हैं:

• डायरेक्ट मेमोरी एक्सेस (DMA) चैनल
• इंटरप्ट रिक्वेस्ट लाइन्स (IRQ)
• इनपुट और आउटपुट पते
• मेमोरी पते

जब हम कीबोर्ड पर एक कुंजी दबाते हैं, तो कीबोर्ड CPU को सूचित करना चाहता है कि एक कुंजी दबाई गई है लेकिन चूंकि CPU पहले से ही किसी अन्य प्रक्रिया को चलाने में व्यस्त है, इसे रोकने का कोई तरीका नहीं है जब तक कि यह हाथ में कार्य पूरा नहीं कर लेता।

इससे निपटने के लिए हमें इंटरप्ट रिक्वेस्ट लाइन्स (IRQ) नामक कुछ लागू करना पड़ा, यह ठीक वही करता है जो यह लगता है यह CPU को बाधित करता है और CPU को बताता है कि कीबोर्ड कहें तो एक नया अनुरोध आया है, इसलिए कीबोर्ड इसे असाइन की गई IRQ लाइन पर वोल्टेज रखता है। यह वोल्टेज CPU के लिए एक संकेत के रूप में कार्य करता है कि एक डिवाइस है जिसका अनुरोध प्रसंस्करण की आवश्यकता है।

एक ऑपरेटिंग सिस्टम मेमोरी से संबंधित है जैसे कोशिकाओं की एक लंबी सूची जिसका उपयोग यह डेटा और निर्देशों को रखने के लिए कर सकता है, कुछ हद तक एक आयामी स्प्रेडशीट की तरह। मेमोरी पते को एक थिएटर में सीट नंबर के रूप में सोचें, प्रत्येक सीट को एक नंबर सौंपा जाता है चाहे कोई उसमें बैठा हो या नहीं। सीट पर बैठा व्यक्ति किसी प्रकार का डेटा या निर्देश हो सकता है। ऑपरेटिंग सिस्टम व्यक्ति को नाम से नहीं बल्कि केवल सीट नंबर से संदर्भित करता है। उदाहरण के लिए, ऑपरेटिंग सिस्टम कह सकता है, यह मेमोरी पते 500 में डेटा प्रिंट करना चाहता है। ये पते अक्सर स्क्रीन पर हेक्साडेसिमल नंबर के रूप में सेगमेंट ऑफसेट फॉर्म में प्रदर्शित होते हैं।

इनपुट-आउटपुट पते जिन्हें पोर्ट भी कहा जाता है, CPU हार्डवेयर डिवाइस तक पहुंचने के लिए उसी तरह उपयोग कर सकता है जैसे यह भौतिक मेमोरी तक पहुंचने के लिए मेमोरी पतों का उपयोग करता है। मदरबोर्ड पर एड्रेस बस कभी-कभी मेमोरी पते ले जाती है और कभी-कभी इनपुट-आउटपुट पते ले जाती है।

यदि एड्रेस बस को इनपुट-आउटपुट पते ले जाने के लिए सेट किया गया है, तो प्रत्येक हार्डवेयर डिवाइस इस बस को सुनता है। उदाहरण के लिए, यदि CPU कीबोर्ड के साथ संवाद करना चाहता है, तो यह कीबोर्ड के इनपुट-आउटपुट पते को एड्रेस बस पर रखेगा।

एक बार पता रखे जाने के बाद, CPU एड्रेस लाइन पर मौजूद सभी इनपुट-आउटपुट डिवाइस को पता घोषित करता है। अब सभी इनपुट-आउटपुट कंट्रोलर अपने पते के लिए सुनते हैं, हार्ड ड्राइव कंट्रोलर कहता है मेरा पता नहीं, फ्लॉपी डिस्क कंट्रोलर कहता है मेरा पता नहीं लेकिन कीबोर्ड कंट्रोलर कहता है यह मेरा है, मैं प्रतिक्रिया दूंगा। तो, इस तरह कीबोर्ड प्रोसेसर के साथ तब इंटरैक्ट करता है जब एक कुंजी दबाई जाती है। इस बारे में सोचने का एक और तरीका यह है कि बस पर इनपुट-आउटपुट एड्रेस लाइनें पुरानी टेलीफोन पार्टी लाइन की तरह काम करती हैं - सभी डिवाइस पते सुनते हैं लेकिन अंततः केवल एक प्रतिक्रिया देता है।

हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर द्वारा उपयोग किया जाने वाला एक और सिस्टम संसाधन डायरेक्ट मेमोरी एक्सेस (DMA) चैनल है। यह एक शॉर्टकट विधि है जो एक इनपुट-आउटपुट डिवाइस को CPU को पूरी तरह से बायपास करके सीधे मेमोरी में डेटा भेजने देती है। कुछ डिवाइस जैसे प्रिंटर DMA चैनल का उपयोग करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं और अन्य जैसे माउस नहीं हैं। DMA चैनल उतने लोकप्रिय नहीं हैं जितने वे एक बार थे क्योंकि उनका डिज़ाइन उन्हें नई विधियों की तुलना में बहुत धीमा बनाता है। हालांकि, धीमे डिवाइस जैसे फ्लॉपी ड्राइव, साउंड कार्ड, और टेप ड्राइव अभी भी DMA चैनल का उपयोग कर सकते हैं।

तो मूल रूप से हार्डवेयर डिवाइस इंटरप्ट रिक्वेस्ट का उपयोग करके CPU का ध्यान आकर्षित करते हैं। सॉफ्टवेयर हार्डवेयर डिवाइस के इनपुट-आउटपुट पते द्वारा हार्डवेयर को कॉल करता है। सॉफ्टवेयर मेमोरी को हार्डवेयर डिवाइस के रूप में देखता है और इसे मेमोरी पते के साथ कॉल करता है। DMA चैनल हार्डवेयर डिवाइस और मेमोरी के बीच डेटा को आगे-पीछे पास करते हैं।

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तो, इस तरह हार्डवेयर सिस्टम संसाधनों को कुशलतापूर्वक आवंटित और प्रबंधित करने के लिए सॉफ्टवेयर के साथ संवाद करता है।

सिस्टम संसाधनों में कौन सी त्रुटियां हो सकती हैं?

सिस्टम संसाधन त्रुटियां, वे सबसे खराब हैं। एक पल हम कंप्यूटर का उपयोग कर रहे हैं सब कुछ ठीक चल रहा है बस एक संसाधन-भूखा प्रोग्राम लगता है, उस आइकन पर डबल क्लिक करें और एक काम करने वाले सिस्टम को अलविदा कहें। लेकिन ऐसा क्यों है, खराब प्रोग्रामिंग संभवतः लेकिन यह और भी पेचीदा हो जाता है क्योंकि यह आधुनिक ऑपरेटिंग सिस्टम में भी होता है। किसी भी प्रोग्राम को निष्पादित करने के लिए ऑपरेटिंग सिस्टम को सूचित करना होता है कि उसे चलाने के लिए कितने संसाधनों की आवश्यकता हो सकती है और यह निर्दिष्ट करना होता है कि उसे उस संसाधन की कितनी देर तक आवश्यकता हो सकती है। कभी-कभी, यह प्रक्रिया की प्रकृति के कारण संभव नहीं हो सकता है जो प्रोग्राम चलाता है। इसे मेमोरी लीक कहा जाता है। हालांकि, प्रोग्राम को पहले अनुरोधित मेमोरी या सिस्टम संसाधन को वापस देना चाहिए।

और जब यह नहीं करता है तो हम जैसे त्रुटियां देख सकते हैं:

• "आपका कंप्यूटर मेमोरी पर कम है"
• "सिस्टम खतरनाक रूप से संसाधनों पर कम है"
• "अनुरोधित सेवा को पूरा करने के लिए अपर्याप्त सिस्टम संसाधन मौजूद हैं"

और अधिक।

सिस्टम संसाधन त्रुटियों को कैसे ठीक कर सकते हैं?

3 जादुई कुंजियों का संयोजन 'Alt' + 'Del' + 'Ctrl', यह किसी भी व्यक्ति के लिए एक प्रधान होना चाहिए जो लगातार सिस्टम फ्रीज का सामना करता है। इसे दबाने से हम सीधे टास्क मैनेजर पर पहुंच जाते हैं। यह हमें विभिन्न प्रोग्राम और सेवाओं द्वारा उपयोग किए गए सभी सिस्टम संसाधनों को देखने देता है।

अक्सर हम आमतौर पर यह पता लगाने में सक्षम होंगे कि कौन सा एप्लिकेशन या प्रोग्राम बहुत अधिक मेमोरी का उपभोग कर रहा है या बड़ी मात्रा में डिस्क रीड और राइट कर रहा है। इसे सफलतापूर्वक ढूंढने पर हम समस्याग्रस्त एप्लिकेशन को पूरी तरह से समाप्त करके या प्रोग्राम को अनइंस्टॉल करके खोए हुए सिस्टम संसाधन को वापस ले पाएंगे। यदि यह कोई प्रोग्राम नहीं है तो टास्क मैनेजर के सेवाओं अनुभाग में खोज करना हमारे लिए फायदेमंद होगा जो बताएगा कि कौन सी सेवा पृष्ठभूमि में चुपचाप संसाधनों का उपभोग कर रही है या ले रही है इस प्रकार इस दुर्लभ सिस्टम संसाधन को हमसे छीन रही है।

ऐसी सेवाएं हैं जो ऑपरेटिंग सिस्टम शुरू होने पर शुरू होती हैं इन्हें स्टार्टअप प्रोग्राम कहा जाता है, हम उन्हें टास्क मैनेजर के स्टार्टअप अनुभाग में पा सकते हैं। इस खंड की सुंदरता यह है कि हमें वास्तव में सभी संसाधन-भूखी सेवाओं के लिए मैन्युअल खोज नहीं करनी पड़ती। इसके बजाय, यह खंड सिस्टम प्रभावित करने वाली सेवाओं को स्टार्टअप प्रभाव रेटिंग के साथ आसानी से प्रदर्शित करता है। इसलिए, इसका उपयोग करके हम यह निर्धारित कर सकते हैं कि कौन सी सेवाएं अक्षम करने लायक हैं।

उपरोक्त चरण निश्चित रूप से मदद करेंगे यदि कंप्यूटर पूरी तरह से फ्रीज नहीं होता है या सिर्फ कोई विशेष एप्लिकेशन फ्रीज होता है। क्या होगा अगर पूरा सिस्टम पूरी तरह से फ्रीज हो गया है? यहां हमें कोई अन्य विकल्प नहीं मिलेगा क्योंकि ऑपरेटिंग सिस्टम के फ्रीज होने के कारण कोई भी कुंजी काम नहीं करेगी क्योंकि इसके चलाने के लिए आवश्यक संसाधन उपलब्ध नहीं है लेकिन कंप्यूटर को पुनरारंभ करना होगा। यदि यह किसी दुर्व्यवहार करने वाले या असंगत एप्लिकेशन के कारण था तो यह फ्रीजिंग समस्या को ठीक करना चाहिए। यह पता लगाने पर कि किस एप्लिकेशन ने इसका कारण बना, हम आगे बढ़कर समस्याग्रस्त एप्लिकेशन को अनइंस्टॉल कर सकते हैं।

ऐसे समय होते हैं जब उपरोक्त चरण भी ज्यादा उपयोग के नहीं होंगे अगर सिस्टम उपरोक्त विस्तृत प्रक्रिया के बावजूद हैंग करता रहता है। संभावना है कि यह हार्डवेयर से संबंधित मुद्दा हो सकता है। विशेष रूप से, यह सिस्टम के मदरबोर्ड में रैंडम एक्सेस मेमोरी (RAM) के साथ कुछ समस्या हो सकती है इस मामले में, हमें सिस्टम के मदरबोर्ड में RAM स्लॉट तक पहुंचना होगा। यदि RAM के दो मॉड्यूल हैं, तो हम दो में से एक RAM के साथ व्यक्तिगत रूप से सिस्टम चलाने का प्रयास कर सकते हैं, यह पता लगाने के लिए कि कौन सी RAM दोषपूर्ण है। यदि RAM के साथ कोई समस्या पता चलती है, तो दोषपूर्ण RAM को बदलने से कम सिस्टम संसाधनों के कारण होने वाली फ्रीजिंग समस्या हल हो जाएगी।

निष्कर्ष

इसके साथ, हम आशा करते हैं कि आप समझ गए होंगे कि सिस्टम संसाधन क्या है, किसी भी कंप्यूटिंग डिवाइस में मौजूद सिस्टम संसाधनों के विभिन्न प्रकार क्या हैं, हमारे दैनिक कंप्यूटिंग कार्यों में हम किस तरह की त्रुटियों का सामना कर सकते हैं, और कम सिस्टम संसाधन मुद्दों को सफलतापूर्वक ठीक करने के लिए हम विभिन्न प्रक्रियाएं अपना सकते हैं।