Operating System Memory Management

 

🧠 Operating System में Memory Management क्या है?

Memory Management एक ऐसा महत्वपूर्ण कार्य है जो ऑपरेटिंग सिस्टम द्वारा किया जाता है ताकि कंप्यूटर की मुख्य मेमोरी (Main Memory / RAM) का सही और प्रभावी उपयोग हो सके।
इसका मुख्य उद्देश्य यह सुनिश्चित करना है कि प्रत्येक प्रोग्राम को पर्याप्त मेमोरी मिले और कोई प्रोग्राम दूसरों की मेमोरी में हस्तक्षेप न करे।

🔹 1. Memory Allocation (मेमोरी आवंटन)

जब कोई प्रोग्राम रन होता है, तो ऑपरेटिंग सिस्टम उसे मेमोरी में जगह (space) देता है।
मेमोरी अलोकेशन दो प्रकार की होती है:

🔸 a) Fixed Partition Allocation (स्थिर विभाजन आवंटन)

• इसमें मेमोरी को पहले से तय निश्चित आकार के भागों (partitions) में बाँट दिया जाता है।

• हर प्रोग्राम को एक निश्चित partition दिया जाता है।

• यह तरीका सरल होता है लेकिन इसमें मेमोरी की बर्बादी हो सकती है।
  🧩 उदाहरण: अगर एक 20MB का प्रोग्राम 50MB के partition में लोड होता है, तो 30MB बर्बाद हो जाती है।

🔸 b) Dynamic Partition Allocation (गतिशील विभाजन आवंटन)

• इसमें मेमोरी को प्रोग्राम की आवश्यकता के अनुसार dynamically allocate किया जाता है।

• यह ज्यादा प्रभावी होता है क्योंकि केवल उतनी मेमोरी दी जाती है जितनी ज़रूरत हो।

• हालांकि, इससे fragmentation की समस्या हो सकती है।

🔹 2. Virtual Memory (वर्चुअल मेमोरी)

Virtual Memory एक ऐसी तकनीक है जो RAM की कमी होने पर हार्ड डिस्क को अस्थायी रूप से RAM की तरह इस्तेमाल करती है।

🧾 मुख्य उद्देश्य:

• जब RAM पूरी तरह भर जाती है, तो inactive प्रोग्राम या data को हार्ड डिस्क पर भेज दिया जाता है।

• इस प्रक्रिया को Swapping कहा जाता है।

• इससे ऐसा प्रतीत होता है जैसे सिस्टम में बहुत बड़ी मेमोरी उपलब्ध हो।

💡 फायदे:

• बड़े प्रोग्राम भी चलाए जा सकते हैं।

• सिस्टम क्रैश होने की संभावना कम होती है।

• मल्टीटास्किंग (एक साथ कई प्रोग्राम चलाना) आसान हो जाता है।

🔹 3. Paging (पेजिंग)

Paging एक memory management तकनीक है जिसमें मेमोरी को समान आकार के छोटे-छोटे ब्लॉक्स (pages) में बाँटा जाता है।

🧱 कैसे काम करता है:

• प्रोग्राम को भी समान आकार के हिस्सों में बाँटा जाता है जिन्हें pages कहा जाता है।

• RAM को उसी आकार के हिस्सों में बाँटा जाता है जिन्हें frames कहा जाता है।

• प्रोग्राम के pages को किसी भी खाली frame में लोड किया जा सकता है।

📋 फायदे:

• Memory fragmentation की समस्या कम होती है।

• प्रोग्राम को continuous memory space की आवश्यकता नहीं होती।

🔹 4. Segmentation (सेगमेंटेशन)

Segmentation एक ऐसी तकनीक है जिसमें मेमोरी को logical parts में बाँटा जाता है जैसे — code, data, stack आदि।

🧩 कैसे काम करता है:

• हर प्रोग्राम को कई segments में divide किया जाता है।

• हर segment का आकार अलग हो सकता है।

• ऑपरेटिंग सिस्टम यह track करता है कि कौन-सा segment कहाँ store है।

📘 फायदे:

• Logical division होने से memory access आसान होता है।

• Program management अधिक structured बनता है।

• User को memory के साथ बेहतर interaction मिलता है।

✅ Conclusion

Memory Management ऑपरेटिंग सिस्टम का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है जो यह सुनिश्चित करता है कि सिस्टम की मेमोरी का उपयोग कुशलता से हो।
Virtual Memory, Paging, और Segmentation जैसी तकनीकें सिस्टम को तेज़, स्थिर और multitasking के लिए सक्षम बनाती हैं।