Operating Systems for Desktop and Laptop

(डेस्कटॉप और लैपटॉप के लिए ऑपरेटिंग सिस्टम)

आम तौर पर डेस्कटॉप या लैपटॉप में प्रयोग किये जाने वाले ऑपरेटिंग सिस्टम्स सिंगल यूजर ऑपरेटिंग सिस्टम होते है, जिन्हे क्लाइंट ऑपरेटिंग सिस्टम भी कहा जाता है। डेस्कटॉप तथा लैपटॉप में सर्वाधिक प्रयोग किया जाने वाला ऑपरेटिंग सिस्टम माइक्रोसॉफ्ट कंपनी द्वारा विकसित किया गया विंडोज ऑपरेटिंग सिस्टम है जिसका प्रयोग आम तौर पर लैपटॉप तथा डेस्कटॉप में किया जाता है। दूसरे नंबर पर प्रयोग किया जाने वाला ऑपरेटिंग सिस्टम एप्पल कंपनी द्वारा डेवेलोप किया गया Mac ओस है जिसका प्रयोग एप्पल कंपनी द्वारा विकसित किये गए डेस्कटॉप तथा लैपटॉप में किया जाता है।  लिनक्स भी एक लोकप्रिय ऑपरेटिंग सिस्टम है जिसका उपयोग लैपटॉप तथा डेस्कटॉप में किया जाता है, इसकी एक खास विशेस्ता है यह एक ओपन सोर्स ऑपरेटिंग सिस्टम है जो की मुफ्त में उपलब्ध है। लिनक्स ऑपरेटिंग सिस्टम के विभिन्न वर्ज़न उपलभ्ध है जो की काफी लोकप्रिय भी है। वर्तमान में डेस्कटॉप तथा लैपटॉप में प्रयोग किये जाने वाले ऑपरेटिंग सिस्टम GUI पर आधारित है जिनमे विंडोज ऑपरेटिंग सिस्टम सबसे लोक प्रिय है।

कुछ मुख्य ऑपरेटिंग सिस्टम जिनका प्रयोग डेस्कटॉप तथा लैपटॉप में किया जाता है निम्नन है:-

• Microsoft Windows
• Apple macOS
• Ubuntu
• Linux Mint
• Fedora
• Debian
• Chrome OS
• Sky OS
• DOS

1. Microsoft Windows

पर्सनल कंप्यूटर (PC) चलाने के लिए माइक्रोसॉफ्ट कॉर्पोरेशन द्वारा विंडोज ऑपरेटिंग सिस्टम विकसित किया गया था। आईबीएम-Compatible PC के लिए पहला ग्राफिकल यूजर इंटरफेस (जीयूआई) विंडोज ऑपरेटिंग सिस्टम विकसित किया गया था , विंडोज ओएस जल्द ही पीसी बाजार पर हावी हो गया। वतमान में लगभग 90 प्रतिशत पीसी में विंडोज के कुछ अलग अलग संस्करण पर चलाते हैं।

1985 में जारी किया गया विंडोज का पहला संस्करण, बस एक जीयूआई था जिसे माइक्रोसॉफ्ट के मौजूदा डिस्क ऑपरेटिंग सिस्टम, या एमएस-डॉस के विस्तार के रूप में पेश किया गया था। लाइसेंस प्राप्त अवधारणाओं के आधार पर, जो Apple Inc. ने अपने Macintosh सिस्टम सॉफ़्टवेयर के लिए उपयोग किया था, Windows ने पहली बार DOS उपयोगकर्ताओं को एक वर्चुअल डेस्कटॉप को नेत्रहीन रूप से नेविगेट करने की अनुमति दी, जिसमें इलेक्ट्रॉनिक फ़ोल्डर और फ़ाइलों की सामग्री को प्रदर्शित करने के लिए ग्राफिकल “विंडोज़” को खोलना था। पाठ प्रॉम्प्ट पर कमांड और निर्देशिका पथ टाइप करने के बजाय एक माउस बटन का उपयोग किया जाता था।

2. Linux Operating System( लिनक्सऑपरेटिंग सिस्टम )

• • यह ऑपरेटिंग सिस्टम Lines Torvalds (लाइन्स टोरवाल्डस ) द्वारा 1991 में विकसित किया गया था |
  • यह Unix पर आधारित एक ऑपरेटिंग सिस्टम है |
  • लिनक्स CLI (कमांड लाइन इंटरफेस ) और GUI (जी यू आई ) पर आधारित ऑपरेटिंग सिस्टम है |
  • यह एक Open Source (ओपन सोर्स ) ऑपरेटिंग सिस्टम है |
  • यह एक multi users, multi processors और multi tasking ऑपरेटिंग सिस्टम है
  • Linux OS आसानी से उपलब्ध है जैसे :- Redhat, Ubuntu, Kubuntu etc.

3. MS-DOS(Microsoft Disk Operating System )

• • MS-DOS CUI पर आधारित ऑपरेटिंग सिस्टम है |
  • MS DOS टिम पैटरसन (Tim Paterson) द्वारा डेवेलोप किया गया था और अगस्त 1981 में माइक्रोसॉफ्ट द्वारा पेश किया गया था |
  • इसका पहला version DOS 1.0 1981 में आया था और लास्ट version DOS 8.0 जो की 2000 में अपडेट किया गया |
  • यह PC के लिए एक single user और single tasking ऑपरेटिंग सिस्टम है |

Types of Operating System (ऑपरेटिंग सिस्टम के प्रकार)

1. Batch Processing Operating System (बैच प्रोसेसिंग ऑपरेटिंग सिस्टम)

बैच प्रोसेसिंग ऑपरेटिंग सिस्टम प्रोसेसिंग शुरू होने से पहले एक बैच में प्रोग्राम और डेटा को एक साथ इकट्ठा करता है। एक बैच प्रोसेसिंग ऑपरेटिंग सिस्टम निम्नलिखित गतिविधियाँ करता है:-

• • ऑपरेटिंग सिस्टम एक ऐसी प्रोसेस को परिभाषित करता है जिसमें एक ही इकाई के रूप में कमांड, प्रोग्राम और डेटा का पूर्वनिर्धारित अनुक्रम होता है।
  • ऑपरेटिंग सिस्टम एक प्रोसेस को मेमोरी में रखता है और उन्हें बिना किसी मैनुअल जानकारी के निष्पादित करता है।
  • प्रस्तुत करने के क्रम में प्रोसेस को संसाधित किया जाता है, अर्थात, पहले आओ पहले पाओ के आधार पर।
  • जब कोई कार्य अपने निष्पादन को पूरा करता है, तो उसकी मेमोरी जारी की जाती है और प्रोसेस के लिए आउटपुट बाद में मुद्रण या प्रसंस्करण के लिए आउटपुट स्पूल में कॉपी हो जाता है।

2. Single User Operating System (सिंगल यूजर ऑपरेटिंग सिस्टम)

सिंगल यूजर ऑपरेटिंग सिस्टम आम तौर पर प्रयोग किया जाने वाला ऑपरेटिंग सिस्टम है , और इसमें एक समय में केवल एक उपयोगकर्ता इसका उपयोग कर सकता है। यह घरेलू कंप्यूटर के लिए उपयोग किया जाने वाला सबसे आम ऑपरेटिंग सिस्टम है। इसका उपयोग कार्यालयों और अन्य जगहों में भी किया जाता है। इस ऑपरेटिंग सिस्टम के दो प्रकार हैं – सिंगल-टास्क और मल्टीटास्क। यह एक नेटवर्क में अन्य प्रणालियों से जुड़ सकता है, लेकिन इसका उपयोग केवल एक व्यक्ति द्वारा किया जाता है।

• • उदाहरण : Windows 95/NT/2000

3. Multi User Operating System (मल्टी यूजर ऑपरेटिंग सिस्टम)

एक बहु-उपयोगकर्ता ऑपरेटिंग सिस्टम एक कंप्यूटर ऑपरेटिंग सिस्टम है जो कई उपयोगकर्ताओं को उस पर एक ऑपरेटिंग सिस्टम के साथ एकल सिस्टम तक पहुंचने की अनुमति देता है। यह आमतौर पर बड़े मेनफ्रेम कंप्यूटर पर उपयोग किया जाता है।

• उदाहरण : UNIX Linux, Windows 2000, Ubuntu, Mac OS

4. Multi Tasking Operating System (मल्टी टास्किंग ऑपरेटिंग सिस्टम)

सीपीयू द्वारा कई कामों को एक साथ निष्पादित करने की प्रकिया को मल्टीटास्किंग कहते है। मल्टीटास्किंग किसी भी समय उपलब्ध हार्डवेयर का सर्वोत्तम संभव उपयोग करता है और कंप्यूटर सिस्टम की समग्र दक्षता में सुधार करता है। उपयोगकर्ता प्रत्येक प्रोग्राम के साथ सम्बाद स्थापित कर सकता है जबकि यह चल रहा हो। एक मल्टीटास्किंग ऑपरेटिंग सिस्टम निम्नलिखित गतिविधियां करता है :-

• उपयोगकर्ता ऑपरेटिंग सिस्टम या सीधे किसी प्रोग्राम को निर्देश देता है, और तत्काल प्रतिक्रिया प्राप्त करता है।
• ओएस मल्टीटास्किंग को इस तरह से हैंडल करता है कि यह एक बार में कई ऑपरेशनों को संभाल सकता है / कई कार्यक्रमों को निष्पादित कर सकता है।
• मल्टीटास्किंग ऑपरेटिंग सिस्टम को टाइम-शेयरिंग सिस्टम के रूप में भी जाना जाता है।
  • उदाहरण : Windows, Linux, UNIX etc.

5. Time Sharing Operating System (टाइम शेयरिंग ऑपरेटिंग सिस्टम)

टाइम-शेयरिंग ऑपरेटिंग सिस्टम एक ही समय में एक विशेष कंप्यूटर सिस्टम का उपयोग करने के लिए, कई लोगों को विभिन्न टर्मिनलों के माध्यम से सिस्टम प्रयोग करने में सक्षमबनता है। टाइम-शेयरिंग या मल्टीटास्किंग,मल्टीप्रोग्रम्मिंग का तार्किक विस्तार है। प्रोसेसर का समय जो एक साथ कई उपयोगकर्ताओं के बीच साझा किया जाता है, को समय-साझाकरण कहा जाता है।

6. Real Time Operating System (रियल टाइम ऑपरेटिंग सिस्टम)

रियल-टाइम ऑपरेटिंग सिस्टम का उपयोग वास्तविक समय एप्लिकेशन के लिए किया जाता है, इसका उपयोग उन अनुप्रयोगों के लिए होता है जहां डेटा प्रोसेसिंग का समय निश्चित और छोटी मात्रा होता है। यह सामान्य कंप्यूटर ऑपरेटिंग सिस्टम से अलग है जहां समय की अवधारणा को रियल-टाइम ऑपरेटिंग सिस्टम में उतना महत्वपूर्ण नहीं नहीं दिया है।

रियल-टाइम ऑपरेटिंग सिस्टम दो प्रकार के होते हैं:-

• हार्ड रियल टाइम ऑपरेटिंग  सिस्टम

हार्ड रियल-टाइम ऑपरेटिंग सिस्टम गारंटी देती है कि महत्वपूर्ण कार्य समय पर पूरे होते हैं। हार्ड रियल-टाइम ऑपरेटिंग सिस्टम में, माध्यमिक भंडारण सीमित या गायब है और डेटा रोम में संग्रहीत किया जाता है। इन प्रणालियों में, वर्चुअल मेमोरी लगभग कभी नहीं पाई जाती है।

• सॉफ्ट रियल टाइम  ऑपरेटिंग  सिस्टम

सॉफ्ट रियल-टाइम सिस्टम कम प्रतिबंधक हैं। एक महत्वपूर्ण वास्तविक समय के कार्य को अन्य कार्यों पर प्राथमिकता मिलती है और प्राथमिकता पूरी होने तक उसे बरकरार रखती है। सॉफ्ट रियल-टाइम सिस्टम में हार्ड रियल-टाइम सिस्टम की तुलना में सीमित उपयोगिता होती है। उदाहरण के लिए, मल्टीमीडिया, वर्चुअल रियलिटी और एडवांस्ड साइंटिफिक प्रोजेक्ट्स आदि।

7. Embedded Operating System

एक एम्बेडेड ऑपरेटिंग सिस्टम (OS) एक विशेष ऑपरेटिंग सिस्टम है जो एक डिवाइस के लिए एक विशिष्ट कार्य करने के लिए डिज़ाइन किया जाता है जो आम कंप्यूटर नहीं है। एक एम्बेडेड ऑपरेटिंग सिस्टम का मुख्य काम उस कोड को चलाना है जो डिवाइस को अपना काम करने की अनुमति देता है। एम्बेडेड OS डिवाइस के हार्डवेयर को OS के शीर्ष पर चलने वाले सॉफ़्टवेयर तक पहुँच योग्य बनाता है।

• उदाहरण : microwaves, washing machines, traffic control systems etc.

8. Distributed operating System (डिस्ट्रिब्यूटेड ऑपरेटिंग सिस्टम)

डिस्ट्रिब्यूटेड ऑपरेटिंग सिस्टम कई रियल-टाइम एप्लिकेशन और कई उपयोगकर्ताओं की सेवा के लिए कई केंद्रीय प्रोसेसर का उपयोग करते हैं। प्रोसेसिंग के दौरान प्रोसेसेज को भिन्न – भिन्न  प्रोसेसर के बीच वितरित किया जाता है।

प्रोसेसर विभिन्न संचार लाइनों (जैसे हाई-स्पीड बसों या टेलीफोन लाइनों) के माध्यम से एक दूसरे के साथ संवाद करते हैं। इन्हें शिथिल युग्मित प्रणाली (loosely coupled systems) या वितरित प्रणाली कहा जाता है। एक वितरित प्रणाली में प्रोसेसर आकार और कार्य में भिन्न हो सकते हैं। इन प्रोसेसरों को साइट, नोड्स, कंप्यूटर इत्यादि के रूप में संदर्भित किया जाता है।

9. Network operating System (नेटवर्क ऑपरेटिंग सिस्टम)

एक नेटवर्क ऑपरेटिंग सिस्टम एक सर्वर पर चलता है और सर्वर को डेटा, उपयोगकर्ताओं, समूहों, सुरक्षा, एप्लिकेशन और अन्य नेटवर्किंग कार्यों को प्रबंधित करने की क्षमता प्रदान करता है। नेटवर्क ऑपरेटिंग सिस्टम का प्राथमिक उद्देश्य नेटवर्क में कई कंप्यूटरों के बीच साझा फ़ाइल और प्रिंटर एक्सेस की अनुमति देना है।

Chapter-2 Introduction to Operating System

Basics of Operating system

(ऑपरेटिंग सिस्टम की मूल बातें)

2.0 Introduction

ऑपरेटिंग सिस्टम किसी भी कंप्यूटर का एक अहम् भाग होता है जो की कंप्यूटर में सॉफ्टवेयर के रूप में स्टोर रहता है। ऑपरेटिंग सिस्टम कंप्यूटर के सभी भागो जैसे मेमोरी, इनपुट, आउटपुट तथा कंप्यूटर से जुड़े सभी हार्डवेयर कंपोनेंट्स को नियंत्रित करता है। ऑपरेटिंग सिस्टम एक सिस्टम सॉफ्टवेयर होता है।

2.1 Objectives

इस अध्याय में आप निम्नलिखित के बारे में जानेगे:-

• ऑपरेटिंग सिस्टम क्या है
• यूजर इंटरफ़ेस
• विभिन्न प्रकार के ऑपरेटिंग सिस्टम
• ऑपरेटिंग सिस्टम से सम्बंधित सेटिंग्स
• फाइल मैनेजमेंट
• डेस्कटॉप और लैपटॉप के लिए यूजर इंटरफेस
• एप्लीकेशन को रन करना
• मोबाइल फोन और टैबलेट के लिए ऑपरेटिंग सिस्टम
• फ़ाइल एक्सटेंशन के प्रकार

2.2 Operating System

2.2.1 Basics of Operating system

Operating System एक system software है जो यूजर और हार्डवेयर के बीच संवाद स्थापित करने का काम करता है और एप्लीकेशन सॉफ्टवेयर को एक प्लेटफार्म प्रोवाइड करता है साथ में हार्डवेयर को भी कंट्रोल करने का काम करता है।

Figure  Operating System architecture

उदाहरण

Windows 10, Windows 8, Windows 7, Windows Vista, and Windows XP, Windows 2000, Windows NT, Windows ME, Windows 98 SE, Windows 98 Windows 95, MS DOS, Apple’s MacOS (formerly OS X), iOS, Chrome OS, Linux, Unix etc.

ऑपरेटिंग सिस्टम का इतिहास

• 1940 के दशक में, इलेक्ट्रॉनिक डिजिटल सिस्टम में ऑपरेटिंग सिस्टम का प्रयोग नहीं होता था।
• पहले के समय के इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम को यांत्रिक स्विच की पंक्तियों द्वारा या प्लग बोर्ड पर जम्पर तारों द्वारा प्रोग्राम किया जाता था।
• ऑपरेटिंग सिस्टम 1950 के दशक में विकसित किया गया था, इसका उद्देस्य कंप्यूटर की छमता को बढ़ाना तथा विभिन्न प्रकार के प्रोग्रामो को चलने के लिए किया गया था।
• 1950 में, जनरल मोटर अनुसंधान प्रयोगशालाओं ने आईबीएम 701 कंप्यूटर के लिए “सिंगल स्ट्रीम बैच प्रोसेसिंग सिस्टम” नामक ऑपरेटिंग सिस्टम का विकाश किया गया था।
• उस समय ऑपरेटिंग सिस्टम आधुनिक और अधिक जटिल रूपों में मौजूद नहीं थे, 1960 के दशक की शुरुआत तक, ऑपरेटिंग सिस्टम डिजाइनरों ने मल्टीप्रोग्रम्मिंग की अवधारणा विकसित की थी जिसमें कई प्रोग्राम एक ही बार में मुख्य मेमोरी में रन कर सकते थे।
• माइक्रोप्रोसेसर प्रौद्योगिकी इस बिंदु पर विकसित हुई कि 1970 के दशक, टाइम-शेयरिंग और रियल-टाइम सिस्टम के मेनफ्रेम के रूप में डेस्कटॉप कंप्यूटर का निर्माण संभव हो गया।
• जब 1980 के दशक में निजी कंप्यूटर लोकप्रिय हो गए, तो ऑपरेटिंग सिस्टम MSDOS (Microsoft डिस्क ऑपरेटिंग सिस्टम) का विकास किया गया था।
• 1980 से 1990 के माइक्रोसॉफ्ट में विंडोज ऑपरेटिंग सिस्टम की शुरुआत हुई।
• वर्ष 1991 में LINUX ऑपरेटिंग सिस्टम जारी किया गया था।
• माइक्रोसॉफ्ट विंडोज ऑपरेटिंग सिस्टम एक लोकप्रिय रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला OS है, जो पहले के दिनों से अन्य ऑपरेटिंग सिस्टम पर हावी है।

Main Functions of Operating System (ऑपरेटिंग सिस्टम के मुख्य कार्य)

• Processing Management (प्रोसेसिंग प्रबंधन)

ऑपरेटिंग सिस्टम कंप्यूटर में चल रहे सभी प्रोग्रामो या  प्रोसेसों की स्थिति पर नजर रखता है और उनकी आवश्यकता के अनुसार साधन उपलब्ध कराने का कार्य करता है। ऑपरेटिंग सिस्टम अपनी नीति के अनुसार यह भी तय करता है कि कौन सा साधन किस प्रोसेस को कितने समय के लिए उपलब्ध कराया जाए और कब साधन उस प्रोसेस से वापस ले लिया जाए ताकि सभी प्रोसेस अपनी वरीयता के अनुसार उचित प्रकार से संचालित होते रहे। ऑपरेटिंग सिस्टम के इस कार्य को प्रोसेस प्रबंधन कहा जाता है।

• Memory Management (मेमोरी प्रबंधन)

ऑपरेटिंग सिस्टम प्राइमरी मेमोरी या मेन मेमोरी को मैनेज करता है। मुख्य मेमोरी के प्रत्येक लोकेशन का रिकॉर्ड रखता है की कौन सी लोकेशन खली है या किसी को आवंटित है। मुख्य मेमोरी एक फास्ट स्टोरेज है और इसे सीधे सीपीयू द्वारा एक्सेस किया जा सकता है। किसी प्रोग्राम को निष्पादित करने के लिए, इसे पहले मुख्य मेमोरी में लोड किया जाता है। एक ऑपरेटिंग सिस्टम मेमोरी प्रबंधन के लिए निम्नलिखित गतिविधियाँ करता है:

यह प्राथमिक मेमोरी का ट्रैक रखता है, यानी मेमोरी के बाइट्स का उपयोग किस प्रोग्राम द्वारा किया जाता है। मेमोरी पते जो पहले से ही आवंटित किए गए हैं और जो मेमोरी पते अभी तक उपयोग नहीं किए गए हैं। मल्टी प्रोग्रामिंग में, OS यह तय करता है कि किस प्रोसेस को मेमोरी तक पहुंच दी जाए, और कितने समय तक। यह मेमोरी को प्रोसेस में आवंटित करता है जब प्रोसेस अनुरोध करता है और जब प्रोसेस समाप्त हो जाता है या I / O ऑपरेशन दौरान मेमोरी को हटा देती है।

• Input-Output Device Management (इनपुट आउटपुट डिवाइस प्रबंधन)

एक OS  अपने संबंधित ड्राइवरों के माध्यम से डिवाइस संचार का प्रबंधन करता है। यह उपकरण प्रबंधन के लिए निम्नलिखित गतिविधियाँ करता है। सिस्टम से जुड़े सभी उपकरणों का रिकॉर्ड रखता है। इनपुट / आउटपुट कंट्रोलर के रूप में ज्ञात प्रत्येक डिवाइस के लिए जिम्मेदार एक प्रोग्राम को नामित करता है। तय करता है कि किस प्रक्रिया को इनपुट / आउटपुट डिवाइस कब और कितने समय के लिए प्रयोग में देना है। एक प्रभावी और कुशल तरीके से उपकरणों को आवंटित करता है। जब उनकी आवश्यक नहीं हैं तो डिवाइसेस को हटा देता है।

• File Management (फाइल प्रबंधन)

एक फाइल सिस्टम को कुशल या आसान नेविगेशन और उपयोग के लिए डिरेक्टरीज़ में व्यवस्थित किया जाता है। इन डिरेक्टरीज़ में अन्य डिरेक्टरी और अन्य फ़ाइलें हो सकती हैं। एक ऑपरेटिंग सिस्टम निम्नलिखित फ़ाइल प्रबंधन गतिविधियों को करता है। यह इस बात पर नज़र रखता है कि जानकारी कहाँ संग्रहीत है। इन सुविधाओं को सामूहिक रूप से फ़ाइल सिस्टम के रूप में जाना जाता है।

• Protection and Security (संरक्षण और सुरक्षा)

ऑपरेटिंग सिस्टम उपयोगकर्ता के डेटा और अन्य जानकारी की सुरक्षा के लिए पासवर्ड सुरक्षा प्रदान करता है। यह प्रोग्राम और उपयोगकर्ता डेटा तक अनधिकृत पहुंच को भी रोकता है।