Process Management in OS: Operating System का सबसे important हिस्सा है Process Management, क्योंकि यही वह part है जो CPU time, memory allocation, scheduling, process execution और multitasking को control करता है। किसी भी beginner को Operating System समझना है तो सबसे पहले process management को detail में समझना बहुत जरूरी है।
इस guide में हम Process Management in OS को आसान भाषा में समझेंगे — real-life examples, diagrams (text-based), simple explanations और exam + interview के हिसाब से points के साथ।
ऑपरेटिंग सिस्टम में प्रोसेस मैनेजमेंट क्या है (Process Management in OS)
सबसे पहले समझते हैं कि process होता क्या है।
- Program सिर्फ instructions का एक set होता है (जैसेapk, Chrome.exe).
- Process वह program होता है जो memory में load होकर actively run हो रहा होता है।
जब आप YouTube, Chrome, Instagram, BGMI या कोई भी app open करते हैं, तो Operating System उस program को एक process में convert कर देता है।
Process Management in OS का काम होता है:
- CPU को सही process को assign करना
- Memory में जगह देना
- Background & foreground tasks को manage करना
- Processes के बीच switching handle करना
- किसी भी process को start, stop, pause, resume करना
Example:
आप WhatsApp और Chrome दोनों use कर रहे हैं → दोनों ही processes हैं → OS decide करता है कि CPU किसे कितने समय तक चलाएगा।
यही पूरा काम Process Management करता है।
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प्रोसेस मैनेजमेंट कैसे काम करता है (How Process Management in OS Work)
Operating System एक traffic controller की तरह काम करता है। जैसे traffic police decide करता है कि कौन सी गाड़ी पहले जाएगी, वही OS भी CPU को बताता है कि कौन सा process चलाना है।
OS के Process Management के कुछ main goals:
CPU Allocation
OS यह ensure करता है कि CPU idle न रहे और processes को efficiently time slot मिले।
Memory Allocation
हर process को RAM में limited space मिलता है। OS यह manage करता है कि कौन सा process कितना memory use करेगा।
Device Allocation
जब कोई process file read करता है या network use करता है, OS उसे proper access देता है।
Multitasking Management
OS processes को बार बार switch करके multitasking जैसा experience देता है।
ऑपरेटिंग सिस्टम में प्रोसेस स्टेट क्या है (Process States in OS)
Process एक जगह static नहीं रहता, बल्कि अलग-अलग states में move करता है। Process Management in OS को समझने के लिए process states जानना जरूरी है।
Process के 5 main states होते है, जैसे :-
1. New State
Process अभी create हुआ है लेकिन memory में load नहीं हुआ।
2. Ready State
Process memory में load हो चुका है और CPU time का इंतजार कर रहा है।
3. Running State
इस state में CPU directly process को execute कर रहा होता है।
4. Waiting/Blocked State
Process किसी event या input का इंतजार कर रहा होता है, जैसे file read होना, user input, network response आदि।
5. Terminated State
Process complete या kill हो चुका है।
State Transition Example (Text Diagram):
New → Ready → Running → Waiting → Ready → Running → Terminated
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प्रोसेस कंट्रोल ब्लॉक क्या है (Process Control Block)?
PCB एक data structure है जिसमें process से related सारी information होती है। इसे आप process का identity card समझ सकते हैं।
PCB के Main Components:-
- PID (Process ID)
- Program Counter
- CPU Registers Data
- Memory Limits
- Scheduling Information
- I/O Status Information
PCB क्यों जरूरी है?
जब context switch होता है, तो OS PCB में सारी information save कर देता है ताकि process resume होने पर वहीं से continue कर सके।
प्रोसेस कितने प्रकार की होती हैं (Types of Processes in OS)
Operating System में processes अलग-अलग categories में होते हैं:
Foreground Process
जो user directly use करता है (WhatsApp, Chrome).
Background Process
जो background में silently run होते हैं (notification service, updates).
System Process
OS द्वारा run किए जाने वाले processes (kernel tasks).
User Process
Users द्वारा run किए गए processes।
Independent Process vs Cooperating Process
- Independent → बिना किसी दूसरे process से interact किए run करते हैं।
- Cooperating → जानकारी share करते हैं जैसे browser tabs, client-server सिस्टम।
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ऑपरेटिंग सिस्टम में प्रोसेस शेड्यूलिंग क्या है (Process Scheduling in OS)
Process Scheduling वह technique है जिससे OS decide करता है कि अगला CPU किस process को दिया जाए।
Scheduling का main aim:
- CPU utilization बढ़ाना
- Waiting time कम करना
- Responsiveness improve करना
Dispatcher Role
Dispatcher ready queue में waiting processes में से एक को CPU assign करता है। Context switching भी इसी द्वारा handled होता है।
Types of Scheduling Algorithms
1. FCFS (First Come First Serve)
जो process पहले आता है वही पहले execute होता है।
2. SJF (Shortest Job First)
Shortest execution time वाला process पहले चलता है।
3. Round Robin Scheduling
हर process को fixed time slice (quantum) मिलता है। Multitasking के लिए perfect।
4. Priority Scheduling
Highest priority वाला process पहले मिलता है।
5. Multilevel Queue
Different priority levels होती हैं, जैसे system tasks, user tasks आदि।
Preemptive vs Non-Preemptive
- Preemptive → running process को बीच में रोक सकते हैं
- Non-preemptive → once started, process पूरा होने तक चलता है
ऑपरेटिंग सिस्टम में कॉन्टेक्स्ट स्वीचिंग क्या है (Context Switching in OS)
Context switching वह process है जिसमें OS एक running process को temporarily रोककर दूसरा process चलाता है।
Why Context Switching Happens?
- Higher priority process आया
- Time slice खत्म हुआ
- Process waiting state में चला गया
Context Switching का disadvantage
- Time waste होता है (overhead)
- ज्यादा switching से system slow लग सकता है
Process Creation in OS
जब आप कोई app open करते हैं, OS एक नया process बनाता है।
Parent and Child Process
Parent → main process
Child → parent द्वारा created sub-process
Fork() System Call (Unix/Linux)
Unix में process creation के लिए fork() command use होता है।
Resource Sharing
Parent और child कुछ resources share कर सकते हैं जैसे memory, files आदि।
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ऑपरेटिंग सिस्टम में प्रोसेस टर्मिनेशन क्या है (Process Termination in OS)
Process terminate होने के 2 तरीके होते हैं:
1. Voluntary Termination
- Process ने अपना काम पूरा कर दिया
- exit() call manually किया गया
2. Involuntary Termination
- Error आ गया
- Memory limit exceed
- Parent ने child को kill किया
Inter-Process Communication (IPC)
जब दो processes आपस में chat करते हैं या data share करते हैं, उसे IPC कहते हैं।
Need of IPC
- Data sharing
- Synchronization
- Parallel processing
Types of IPC
- Message Passing
- Shared Memory
- Pipes
- Sockets
- Semaphores
- Signals
Example: WhatsApp के backend में कई processes आपस में communicate करते हैं।
Process Synchronization Basics
जब दो या अधिक processes एक ही resource को use करना चाहते हैं, synchronization जरूरी है।
Important Concepts:
- Race Condition → जब दो process same data को गलत तरीके से use कर लें
- Critical Section Problem
- Mutex & Semaphore
Producer-Consumer Example:
एक data produce करता है, दूसरा use करता है। दोनों में proper synchronization जरूरी है।
Difference Between Process and Thread
| Process | Thread |
| Heavy weight | Light weight |
| Separate memory | Shared memory |
| Slow switching | Fast switching |
| Crash affects only that process | Crash पूरे process को affect कर सकता है |
Real-Life Examples of Process Management in OS
Android Example
जब आप मोबाइल में 10 apps open करते हैं, Android background, foreground और sleeping processes को manage करता है।
Windows Task Manager
Task Manager में सारे running processes दिखते हैं — यही Process Management का live example है।
Linux top/htop
Linux में आप देखते हैं कि कौन सा process कितनी RAM, CPU use कर रहा है।
Process Architecture क्या है ?
Process Architecture किसी भी Operating System में processes के design, structure और interaction को explain करने वाला एक logical framework होता है। इसका मतलब है कि OS processes को कैसे organize करता है, वे memory में कैसे store होते हैं, CPU से कैसे communicate करते हैं, और एक-दूसरे के साथ कैसे interact या synchronize होते हैं — इन सभी का पूरा मॉडल Process Architecture कहलाता है।
यह OS को बताता है कि एक process के अंदर कौन–कौन से components होंगे, जैसे Program Counter, Stack, Data Section, Heap आदि, और multitasking, scheduling तथा resource allocation कैसे manage किए जाएंगे।
सरल शब्दों में, Process Architecture वह blueprint है जो यह define करता है कि processes system में कैसे create, run, manage और terminate होंगे।
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निष्कर्ष (Conclusion)
इस guide में आपने सीखा कि Process Management in OS कैसे work करता है, process states क्या होती हैं, scheduling कैसे CPU allocate करता है, PCB कैसे process data store करता है, और context switching multitasking को possible बनाता है।
अगर आप Computer Science, BCA, B.Tech या competitive exams की तैयारी कर रहे हैं, तो यह topic आपके लिए बहुत important है। Process Management को अच्छे से समझने पर Operating System के बाकी concepts भी बहुत आसान लगते हैं।
FAQs
Q1. Process और Program में क्या difference है?
Ans. Program केवल instructions का एक static set होता है, जैसे Chrome.exe.
Process वह program होता है जो memory में load होकर actively execute हो रहा हो।
एक program से कई processes बन सकते हैं।
Q2. Process Control Block (PCB) क्यों जरूरी है?
Ans. PCB में process की पूरी information stored रहती है — जैसे process ID, program counter, CPU registers, memory limit आदि। Context switching के दौरान PCB ही OS को process resume करने में मदद करता है।
