एक ऑपरेटिंग सिस्टम में 'कर्नेल' (Kernel) का प्राथमिक कार्य क्या है?

Question

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The correct answer is B: सॉफ्टवेयर अनुप्रयोगों और हार्डवेयर के बीच एक सेतु प्रदान करना. कर्नेल एक ऑपरेटिंग सिस्टम का आधारभूत केंद्र है जो सिस्टम पर पूर्ण नियंत्रण रखता है। यह हार्डवेयर घटकों और सिस्टम पर चल रहे सॉफ्टवेयर प्रक्रियाओं के बीच प्राथमिक इंटरफेस के रूप में कार्य करता है।

Step-by-Step Solution & Concepts:
कर्नेल एक ऑपरेटिंग सिस्टम का आधारभूत केंद्र है जो सिस्टम पर पूर्ण नियंत्रण रखता है। यह हार्डवेयर घटकों और सिस्टम पर चल रहे सॉफ्टवेयर प्रक्रियाओं के बीच प्राथमिक इंटरफेस के रूप में कार्य करता है।

Working Principle: कर्नेल एब्स्ट्रैक्शन परतों के माध्यम से सिस्टम संसाधनों का प्रबंधन करता है, जो उच्च-स्तरीय सॉफ्टवेयर अनुरोधों को मशीन-स्तरीय निर्देशों में अनुवादित करता है। यह मेमोरी प्रबंधन, प्रक्रिया शेड्यूलिंग और डिवाइस ड्राइवरों को संभालता है, यह सुनिश्चित करता है कि स्थिरता और सुरक्षा के लिए उपयोगकर्ता अनुप्रयोग सीधे हार्डवेयर तक न पहुंचें। यह उच्चतम विशेषाधिकार स्तर पर संचालित होता है, जिसे आमतौर पर $x86$ आर्किटेक्चर में Ring 0 के रूप में जाना जाता है।

Key Formulas: $T_{	ext{latency}} = T_{	ext{context-switch}} + T_{	ext{scheduling}}$ — प्रक्रिया प्रबंधन के दौरान कर्नेल ओवरहेड के घटकों का प्रतिनिधित्व करता है

Key Points: कर्नेल विशेषाधिकार प्राप्त मोड में चलता है, जिसे कर्नेल स्पेस के रूप में जाना जाता है।; उपयोगकर्ता अनुप्रयोग यूजर स्पेस में चलते हैं और सिस्टम कॉल (System Calls) के माध्यम से कर्नेल के साथ संचार करते हैं।; प्रमुख प्रकारों में मोनोलिथिक कर्नेल, माइक्रोकर्नेल और हाइब्रिड कर्नेल शामिल हैं।; यह सिस्टम स्टार्टअप के दौरान बूटलोडर के बाद मेमोरी में लोड होने वाला पहला प्रोग्राम है।

Advantages: सिस्टम की सुरक्षा और स्थिरता सुनिश्चित करता है।; हार्डवेयर एब्स्ट्रैक्शन प्रदान करता है जो पोर्टेबिलिटी की अनुमति देता है।; समवर्ती प्रक्रियाओं के बीच कुशल संसाधन आवंटन।

Disadvantages: कर्नेल क्रैश होने से पूरा सिस्टम विफल हो सकता है (कर्नेल पैनिक)।; उच्च विकास जटिलता और रखरखाव लागत।

Applications: मल्टीटास्किंग सिस्टम में संसाधन शेड्यूलिंग।; हार्डवेयर पेरिफेरल्स से इंटरप्ट अनुरोधों (IRQ) का प्रबंधन।

Additional Info: विकल्प A गलत है क्योंकि GUI एक यूजर-स्पेस एप्लिकेशन है जो कर्नेल से सेवाओं का अनुरोध करता है।. विकल्प C गलत है क्योंकि वेब ब्राउज़र एप्लिकेशन-लेयर सॉफ्टवेयर हैं।. विकल्प D गलत है क्योंकि वर्ड प्रोसेसर मानक एप्लिकेशन सॉफ्टवेयर हैं।

Answer: B सही है — कर्नेल सॉफ्टवेयर अनुप्रयोगों और अंतर्निहित हार्डवेयर के बीच एक मौलिक सेतु के रूप में कार्य करता है।

Exam Tip: परीक्षाओं में, याद रखें कि कर्नेल ओएस का 'हृदय' है; यदि कोई प्रश्न हार्डवेयर प्रबंधन या सिस्टम कॉल के बारे में पूछता है, तो हमेशा 'कर्नेल' को उत्तर के रूप में प्राथमिकता दें।

Examoogle · Answer

Option A: ग्राफिकल यूजर इंटरफेस को प्रबंधित करना

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Option C: वेब ब्राउज़र के रूप में कार्य करना

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Option D: वर्ड प्रोसेसिंग क्षमताएं प्रदान करना

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