ऑपरेटिंग सिस्टम और ग्राफिकल यूजर इंटरफेस - भूमिका और कार्य (Operating System and Graphical User Interface - Role and Functions)

• ऑपरेटिंग सिस्टम (ओएस): आवश्यक सिस्टम सॉफ्टवेयर प्रोग्राम जो सभी भौतिक कंप्यूटर हार्डवेयर संसाधनों (सीपीयू, रैम, डिस्क, पेरिफेरल्स) का प्रबंधन करता है और एप्लिकेशन सॉफ्टवेयर चलाने के लिए एक मानकीकृत मंच प्रदान करता है।
• कर्नेल बनाम शेल:
1. कर्नेल: ऑपरेटिंग सिस्टम का अंतरतम कोर। इसे बूट करने पर रैम में लोड किया जाता है और हार्डवेयर निष्पादन, सीपीयू शेड्यूलिंग और मेमोरी आवंटन पर सीधे निम्न-स्तरीय नियंत्रण रखते हुए, यह स्थायी रूप से वहीं रहता है।
2. शेल: कर्नेल के आसपास की सबसे बाहरी उपयोगकर्ता इंटरफ़ेस परत। यह उपयोगकर्ता आदेशों की व्याख्या करता है (या तो सीएलआई में टाइप किया गया पाठ या जीयूआई में माउस क्लिक) और उन्हें कर्नेल द्वारा समझने योग्य सिस्टम फ़ंक्शन कॉल में अनुवाद करता है।

1. इंटरेक्शन का तरीका: सीएलआई (सीयूआई) में, उपयोगकर्ता कमांड प्रॉम्प्ट पर कठोर सिंटैक्स के साथ सटीक टेक्स्ट कमांड टाइप करके इंटरैक्ट करता है (उदाहरण के लिए, copy c:file.txt d:); जीयूआई में, उपयोगकर्ता आइकन पर क्लिक करके, ड्रॉप-डाउन मेनू का चयन करके और माउस या टचस्क्रीन के साथ विंडोज़ को खींचकर दृश्य रूप से इंटरैक्ट करता है।
   2। उपयोग और सीखने में आसानी: सीएलआई में सीखने की तीव्र गति होती है और इसके लिए जटिल आदेशों को याद रखने की आवश्यकता होती है; GUI गैर-तकनीकी उपयोगकर्ताओं के लिए अत्यधिक सहज, दृश्य और उपयोगकर्ता के अनुकूल है।
   3। हार्डवेयर संसाधन खपत: सीएलआई के लिए न्यूनतम रैम और कम प्रोसेसिंग पावर की आवश्यकता होती है; जीयूआई को विज़ुअल विंडो और एनिमेशन प्रस्तुत करने के लिए महत्वपूर्ण रैम, उच्च-रिज़ॉल्यूशन ग्राफिक्स डिस्प्ले और तेज़ सीपीयू गति की आवश्यकता होती है।

• डब्ल्यू - विंडोज़: विज़ुअल डेस्कटॉप स्क्रीन पर आयताकार विभाजित क्षेत्र, प्रत्येक एक चल रहे एप्लिकेशन प्रोग्राम को होस्ट करता है, जो न्यूनतम, अधिकतम और स्थानांतरित होने में सक्षम है।
• आई - आइकन: छोटे, सहज चित्रमय ग्राफिक प्रतीक जो फ़ाइलों, प्रोग्रामों, फ़ोल्डरों या डिवाइसों (उदाहरण के लिए, रीसायकल बिन के लिए एक कचरा पात्र) का दृश्य रूप से प्रतिनिधित्व करते हैं।
• एम - मेनू: ड्रॉप-डाउन, पॉप-अप, या संदर्भ सूचियां उपलब्ध कमांड और विकल्प प्रदर्शित करना जिसमें से उपयोगकर्ता चुन सकता है।
• पी - पॉइंटर: एक ऑनस्क्रीन प्रतीक (तीर कर्सर) जो एक भौतिक पॉइंटिंग डिवाइस (माउस, ट्रैकपैड, उंगली) द्वारा नियंत्रित होता है जो कमांड को चुनने और निष्पादित करने के लिए स्क्रीन पर चलता है।

• रियल-टाइम ऑपरेटिंग सिस्टम (आरटीओएस): एक ऑपरेटिंग सिस्टम जिसे विशेष रूप से इनपुट डेटा को संसाधित करने और गणितीय निष्पादन के साथ जवाब देने के लिए इंजीनियर किया गया है सख्त, गारंटीकृत, पूर्व निर्धारित समय सीमा के भीतर (अक्सर मिलीसेकंड या माइक्रोसेकंड) बिना किसी देरी के।
• दो मिशन-महत्वपूर्ण अनुप्रयोग:
1. एयरोस्पेस और रक्षा: अंतरिक्ष यान नेविगेशन, रॉकेट लॉन्च प्रक्षेपवक्र नियंत्रण, और सैन्य विमान फ्लाई-बाय-वायर उड़ान नियंत्रण प्रणाली।
2. चिकित्सा जीवन समर्थन: गहन देखभाल इकाई (आईसीयू) स्वचालित वेंटिलेटर, रोबोटिक लेजर सर्जिकल उपकरण, और कार्डियक पेसमेकर।

• स्पूलिंग: एक साथ परिधीय संचालन ऑन-लाइन के लिए एक संक्षिप्त शब्द।
• कार्य तंत्र:
1. सीपीयू तीव्र इलेक्ट्रॉनिक गति (प्रति सेकंड अरबों ऑपरेशन) पर दस्तावेजों को संसाधित करता है, जबकि यांत्रिक प्रिंटर बहुत धीमी गति (पृष्ठ प्रति मिनट) पर प्रिंट करते हैं।
2. यदि सीपीयू को प्रिंटर के लिए इंतजार करना पड़ता है, तो पूरा कंप्यूटर फ़्रीज़.
3. स्पूलिंग सीपीयू से प्रिंट डेटा को इंटरसेप्ट करता है और इसे हार्ड डिस्क (प्रिंट स्पूलर) पर एक अस्थायी स्टोरेज कतार में संग्रहीत करता है।
4. अन्य उपयोगकर्ता कार्यों को निष्पादित करने के लिए सीपीयू को तुरंत मुक्त किया जाता है, जबकि स्पूलर धीरे-धीरे कतारबद्ध पृष्ठों को प्रिंटर पर फ़ीड करता है।

• डिवाइस ड्राइवर: एक विशेष सिस्टम सॉफ्टवेयर प्रोग्राम जो ऑपरेटिंग सिस्टम और एक विशिष्ट परिधीय हार्डवेयर डिवाइस (जैसे, साउंड कार्ड, ग्राफिक्स कार्ड, वेबकैम, प्रिंटर) के बीच मध्यस्थ अनुवादक के रूप में कार्य करता है।
• यह ओएस के सामान्य I/O निर्देशों को विशिष्ट विद्युत नियंत्रण आदेशों में परिवर्तित करता है जिन्हें हार्डवेयर का अद्वितीय माइक्रोचिप निष्पादित कर सकता है।
• यदि स्थापित नहीं है: ऑपरेटिंग सिस्टम हार्डवेयर को पहचान नहीं सकता है या उसके साथ संचार नहीं कर सकता है, और डिवाइस पूरी तरह से गैर-कार्यात्मक रहेगा या "अपरिचित डिवाइस" त्रुटि की रिपोर्ट करेगा.

• जब कई भारी सॉफ्टवेयर एप्लिकेशन एक साथ खोले जाते हैं और भौतिक रैम समाप्त हो जाती है, तो ओएस वर्चुअल मेमोरी को तैनात करता है।
• ओएस उच्च क्षमता वाले सेकेंडरी स्टोरेज हार्ड ड्राइव (या एसएसडी) के एक आरक्षित खंड को पेजिंग फ़ाइल या स्वैप स्पेस को अस्थायी सिम्युलेटेड रैम के रूप में नामित करता है।
• ओएस भौतिक रैम से निष्क्रिय मेमोरी ब्लॉक (पेज) को हार्ड ड्राइव पर स्वैप करता है, जिससे मुक्त हो जाता है। सक्रिय फोरग्राउंड प्रोग्राम के लिए तेज रैम।
• जब दोबारा जरूरत होती है, तो पेजों को वापस रैम में बदल दिया जाता है।

• एकल-उपयोगकर्ता ऑपरेटिंग सिस्टम:
1. किसी भी समय किसी भी समय **केवल एक उपयोगकर्ता को कंप्यूटर सिस्टम तक पहुंचने और संचालित करने की अनुमति देने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
2. स्वतंत्र एक साथ उपयोगकर्ता खातों का समर्थन नहीं करता है।
उदाहरण: एमएस-डॉस, शुरुआती विंडोज संस्करण (विंडोज 95)।
• मल्टी-यूजर ऑपरेटिंग सिस्टम:
1. एकाधिक उपयोगकर्ताओं को विभिन्न टर्मिनलों से एक साथ लॉग इन करने की अनुमति देता है और एक-दूसरे की फ़ाइलों में हस्तक्षेप किए बिना कंप्यूटर के सीपीयू, मेमोरी और सॉफ़्टवेयर संसाधनों को साझा करता है।
2. सख्त पहुंच अनुमतियों और सुरक्षा सीमाओं को लागू करता है।
उदाहरण: UNIX, Linux, Windows सर्वर.