Linux Operating System (4331602) - Summer 2024 Solution (Gujarati)

પ્રશ્ન 1(અ) [3 ગુણ]

#

ઓપરેટિંગ સિસ્ટમ વ્યાખ્યાયિત કરો અને તેનું લક્ષ્ય આપો.

જવાબ:

ઓપરેટિંગ સિસ્ટમ વ્યાખ્યા: એક પ્રોગ્રામ જે કમ્પ્યુટર હાર્ડવેર અને યુઝર વચ્ચે ઇન્ટરફેસ તરીકે કામ કરે છે, સિસ્ટમ રિસોર્સિસ મેનેજ કરે છે અને પ્રોગ્રામ એક્ઝિક્યુશન કંટ્રોલ કરે છે.

ઓપરેટિંગ સિસ્ટમના લક્ષ્યો:

મેમરી ટ્રીક: “RUS” - Resource management, User convenience, System protection

પ્રશ્ન 1(બ) [4 ગુણ]

#

કમ્પ્યુટર સિસ્ટમના ઘટકો નામ આપો અને ઓપરેટિંગ સિસ્ટમની જરૂરિયાત સમજાવો.

જવાબ:

કમ્પ્યુટર સિસ્ટમ ઘટકો:

graph TD
    A[કમ્પ્યુટર સિસ્ટમ] --> B[હાર્ડવેર]
    A --> C[ઓપરેટિંગ સિસ્ટમ]
    A --> D[એપ્લિકેશન પ્રોગ્રામ્સ]
    A --> E[યુઝર્સ]
    
    B --> F[CPU]
    B --> G[મેમરી]
    B --> H[I/O ડિવાઇસિસ]

ઓપરેટિંગ સિસ્ટમની જરૂરિયાત:

• રિસોર્સ મેનેજર: હાર્ડવેર ફાળવણી કંટ્રોલ કરે છે
• ઇન્ટરફેસ પ્રદાતા: યુઝર અને હાર્ડવેર વચ્ચે સરળ કમ્યુનિકેશન
• સિક્યોરિટી: સિસ્ટમને ખતરાઓથી બચાવે છે
• એરર હેન્ડલિંગ: સિસ્ટમ એરર્સને કાર્યક્ષમ રીતે મેનેજ કરે છે

મેમરી ટ્રીક: “RISE” - Resource management, Interface, Security, Error handling

પ્રશ્ન 1(ક) [7 ગુણ]

#

નીચે ઓપરેટિંગ સિસ્ટમના પ્રકારો સમજાવો.

જવાબ:

I. Batch Operating System

II. Multiprogramming Operating System

III. Time Sharing Operating System

મેમરી ટ્રીક: “BMT” - Batch (કોઈ ઇન્ટરેક્શન નહીં), Multiprogramming (ઘણા પ્રોગ્રામ્સ), Time-sharing (time slices)

પ્રશ્ન 1(ક) OR [7 ગુણ]

#

Linux આર્કિટેક્ચર અને લક્ષણો તેના ઘટકો સાથે સમજાવો.

જવાબ:

Linux આર્કિટેક્ચર:

graph TD
    A[યુઝર એપ્લિકેશન્સ] --> B[સિસ્ટમ લાઇબ્રેરીઝ]
    B --> C[સિસ્ટમ કોલ ઇન્ટરફેસ]
    C --> D[Linux કર્નલ]
    D --> E[હાર્ડવેર]
    
    D --> F[પ્રોસેસ મેનેજમેન્ટ]
    D --> G[મેમરી મેનેજમેન્ટ]
    D --> H[ફાઇલ સિસ્ટમ]
    D --> I[ડિવાઇસ ડ્રાઇવર્સ]

Linux લક્ષણો:

ઘટકો:

• કર્નલ: ઓપરેટિંગ સિસ્ટમનો મુખ્ય ભાગ
• શેલ: કમાન્ડ interpreter
• ફાઇલ સિસ્ટમ: ડેટા સ્ટોરેજ ઓર્ગેનાઇઝ કરે છે

મેમરી ટ્રીક: “COMP” - Core (કર્નલ), Open source, Multiuser, Portable

પ્રશ્ન 2(અ) [3 ગુણ]

#

પ્રક્રિયા નિયંત્રણ બ્લોકનું વર્ણન કરો. અને વ્યાખ્યાયિત કરો (1) PID (2) stack pointer (3) program counter

જવાબ:

Process Control Block (PCB): OS મેનેજમેન્ટ માટે પ્રોસેસ ઇન્ફર્મેશન ધરાવતું ડેટા સ્ટ્રક્ચર.

વ્યાખ્યાઓ:

મેમરી ટ્રીક: “PSP” - PID (identifier), Stack pointer (ટોપ), Program counter (આગલું)

પ્રશ્ન 2(બ) [4 ગુણ]

#

પ્રક્રિયા મોડલ અને પ્રક્રિયા સ્થિતિઓનું વર્ણન કરો

જવાબ:

પ્રોસેસ મોડલ: OS દ્વારા પ્રોસેસિસ કેવી રીતે મેનેજ થાય છે તેનું કોન્સેપ્ચ્યુઅલ રિપ્રેઝેન્ટેશન.

પ્રોસેસ સ્થિતિઓ:

stateDiagram-v2
    [*] --> New
    New --> Ready
    Ready --> Running
    Running --> Waiting
    Running --> Ready
    Waiting --> Ready
    Running --> Terminated
    Terminated --> [*]

મેમરી ટ્રીક: “NRRWT” - New, Ready, Running, Waiting, Terminated

પ્રશ્ન 2(ક) [7 ગુણ]

#

શેડ્યુલિંગ અલ્ગોરિધમનું વર્ણન કરો:(I) First Come First Serve,(II) Shortest Job First

જવાબ:

I. First Come First Serve (FCFS)

સરેરાશ Turnaround Time = (4+6+7)/3 = 5.67

II. Shortest Job First (SJF)

સરેરાશ Turnaround Time = (2+6+11)/3 = 6.33

મેમરી ટ્રીક: “FS” - FCFS (પહેલા ક્રમ), SJF (સૌથી ટૂંકું પહેલા)

પ્રશ્ન 2(અ) OR [3 ગુણ]

#

વ્યાખ્યાયિત કરો Race condition, Mutual Exclusion

જવાબ:

ઉદાહરણ: બે પ્રોસેસિસ એકજ બેંક એકાઉન્ટ બેલેન્સ અપડેટ કરી રહ્યા છે.

મેમરી ટ્રીક: “RM” - Race (એકસાથે એક્સેસ), Mutual (એક સમયે એક)

પ્રશ્ન 2(બ) OR [4 ગુણ]

#

વ્યાખ્યાયિત કરો Throughput, Turnaround Time, Waiting Time, Response Time

જવાબ:

ફોર્મ્યુલા ટેબલ:

મેમરી ટ્રીક: “TTWR” - Throughput, Turnaround, Waiting, Response

પ્રશ્ન 2(ક) OR [7 ગુણ]

#

રાઉન્ડ રોબિન અલ્ગોરિધમ ઉદાહરણ સાથે સમજાવો.

જવાબ:

રાઉન્ડ રોબિન: દરેક પ્રોસેસને સમાન CPU time slice (quantum) મળે છે.

ઉદાહરણ (Time Quantum = 2):

એક્ઝિક્યુશન ટાઇમલાઇન:

સરેરાશ Turnaround Time = (12+6+10)/3 = 9.33

ફાયદાઓ:

• ન્યાયસંગત: બધા પ્રોસેસિસને સમાન સમય
• રિસ્પોન્સિવ: ઇન્ટરેક્ટિવ સિસ્ટમ્સ માટે સારું

મેમરી ટ્રીક: “RR-FE” - Round Robin આપે છે Fair અને Equal સમય

પ્રશ્ન 3(અ) [3 ગુણ]

#

ફાઇલ એક્સેસ પદ્ધતિઓનો પ્રકાર આપો

જવાબ:

મેમરી ટ્રીક: “SDI” - Sequential (ક્રમ), Direct (કોઈ પણ), Indexed (index)

પ્રશ્ન 3(બ) [4 ગુણ]

#

ડેડલોક લાક્ષણિકતાઓ આપો અને Deadlock Prevention, Deadlock Avoidance વર્ણન કરો

જવાબ:

ડેડલોક લાક્ષણિકતાઓ:

Deadlock Prevention: ચાર શરતોમાંથી કોઈ એક દૂર કરો.

Deadlock Avoidance: unsafe states ટાળવા માટે Banker’s algorithm જેવા અલ્ગોરિધમ ઉપયોગ કરો.

મેમરી ટ્રીક: “MHNC” - Mutual exclusion, Hold and wait, No preemption, Circular wait

પ્રશ્ન 3(ક) [7 ગુણ]

#

ફાઈલ ફાળવણી પદ્ધતિઓ લગતી, લિંક્ડ, અનુક્રમિત સમજાવો

જવાબ:

ફાઈલ ફાળવણી પદ્ધતિઓ:

Contiguous Allocation:

Linked Allocation:

Indexed Allocation:

મેમરી ટ્રીક: “CLI” - Contiguous (એકસાથે), Linked (પોઇન્ટર્સ), Indexed (index block)

પ્રશ્ન 3(અ) OR [3 ગુણ]

#

Linux ફાઈલ સિસ્ટમ સ્ટ્રક્ચરની સમજણ આપો.

જવાબ:

Linux ફાઈલ સિસ્ટમ હાયરાર્કી:

મેમરી ટ્રીક: “BEH” - Bin (binaries), Etc (config), Home (યુઝર્સ)

પ્રશ્ન 3(બ) OR [4 ગુણ]

#

ઉદાહરણ સાથે Critical Section and Semaphore સમજાવો.

જવાબ:

Critical Section: shared resources એક્સેસ કરતો કોડ segment.

Semaphore: counter variable ઉપયોગ કરતું synchronization tool.

ઉદાહરણ:

# Binary Semaphore
wait(S):
  while S <= 0 do nothing
  S = S - 1

signal(S):
  S = S + 1

Critical Section સ્ટ્રક્ચર:

મેમરી ટ્રીક: “ECER” - Entry, Critical, Exit, Remainder

પ્રશ્ન 3(ક) OR [7 ગુણ]

#

ડેડલોક ટાળો, ડેડલોક શોધ,અને પ્રોસેસ પુનઃપ્રાપ્તિ વ્યાખ્યાયિત કરો અને સમજાવો

જવાબ:

Deadlock Avoidance:

• Banker’s Algorithm ઉપયોગ કરો
• resource allocation safe state તરફ લઈ જાય છે કે નહીં તે ચેક કરો

Deadlock Detection:

• Wait-for Graph ઉપયોગ કરીને નિયમિત deadlock ચેક કરો

Deadlock Recovery પદ્ધતિઓ:

Banker’s Algorithm સ્ટેપ્સ:

1. request ≤ available resources છે કે નહીં ચેક કરો
2. allocation simulate કરો
3. safe state અસ્તિત્વ ચેક કરો

Wait-for Graph:

graph LR
    P1 --> P2
    P2 --> P3
    P3 --> P1

મેમરી ટ્રીક: “ADR-BWT” - Avoidance (Banker’s), Detection (Wait-for), Recovery (Terminate)

પ્રશ્ન 4(અ) [3 ગુણ]

#

શા માટે ફાઈલ પ્રોટેક્શનની જરૂર છે સમજાવો?

જવાબ:

ફાઈલ પ્રોટેક્શનની જરૂરિયાત:

પ્રોટેક્શન મેકેનિઝમ્સ:

• Access Control Lists (ACL)
• ફાઈલ Permissions (Read, Write, Execute)
• યુઝર Authentication

મેમરી ટ્રીક: “PSI” - Privacy, Security, Integrity

પ્રશ્ન 4(બ) [4 ગુણ]

#

Program threats, System threats નું વર્ણન કરો

જવાબ:

Program Threats:

System Threats:

પ્રોટેક્શન પદ્ધતિઓ:

• એન્ટિવાયરસ સોફ્ટવેર
• ફાયરવોલ્સ
• નિયમિત અપડેટ્સ

મેમરી ટ્રીક: “VWT-DPM” - Virus, Worm, Trojan; DoS, Port scan, Man-in-middle

પ્રશ્ન 4(ક) [7 ગુણ]

#

સંક્ષિપ્તમાં ઓપરેટિંગ સિસ્ટમ સુરક્ષા નીતિઓ અને પ્રક્રિયાઓની વિગતો આપો

જવાબ:

સિક્યોરિટી નીતિઓ:

સિક્યોરિટી પ્રક્રિયાઓ:

flowchart TD
    A[યુઝર લોગિન] --> B[Authentication]
    B --> C[Authorization ચેક]
    C --> D[Resource એક્સેસ]
    D --> E[Activity Logging]
    E --> F[Audit Review]

અમલીકરણ સ્ટેપ્સ:

1. યુઝર Registration અને credential સેટઅપ
2. Multi-factor Authentication
3. Role-based Access Control
4. નિયમિત Security Audits

સામાન્ય સિક્યોરિટી પગલાં:

• Password નીતિઓ
• Encryption
• Backup પ્રક્રિયાઓ
• Incident Response યોજનાઓ

મેમરી ટ્રીક: “AAAA” - Access control, Authentication, Authorization, Audit

પ્રશ્ન 4(અ) OR [3 ગુણ]

#

Authentication and Authorization સમજણ આપો

જવાબ:

Authentication પદ્ધતિઓ:

• Password-based
• Biometric
• Token-based

મેમરી ટ્રીક: “AA” - Authentication (તમે કોણ છો), Authorization (તમે શું કરી શકો છો)

પ્રશ્ન 4(બ) OR [4 ગુણ]

#

ઓપરેટિંગ સિસ્ટમ સુરક્ષા નીતિઓ અને પ્રક્રિયાઓ સમજાવો

જવાબ:

સિક્યોરિટી નીતિઓ ફ્રેમવર્ક:

અમલીકરણ પ્રક્રિયાઓ:

1. જોખમ મૂલ્યાંકન
2. નીતિ વિકાસ
3. તાલીમ કાર્યક્રમો
4. નિયમિત સમીક્ષાઓ

મેમરી ટ્રીક: “UDNS” - User management, Data protection, Network security, System monitoring

પ્રશ્ન 4(ક) OR [7 ગુણ]

#

ઑપરેટિંગ સિસ્ટમમાં સુરક્ષા પગલાંની વિગતો આપો.

જવાબ:

વ્યાપક સિક્યોરિટી પગલાં:

Access Control Matrix:

સિક્યોરિટી અમલીકરણ સમયસીમા:

gantt
    title સિક્યોરિટી અમલીકરણ
    dateFormat  YYYY-MM-DD
    section તબક્કો 1
    જોખમ મૂલ્યાંકન    :2024-01-01, 30d
    નીતિ વિકાસ :2024-01-15, 45d
    section તબક્કો 2
    સિસ્ટમ હાર્ડેનિંગ   :2024-02-01, 60d
    તાલીમ કાર્યક્રમ   :2024-02-15, 30d

મોનિટરિંગ ટૂલ્સ:

• લોગ એનાલિસિસ
• Intrusion Detection Systems
• Vulnerability Scanners

મેમરી ટ્રીક: “PNSAD” - Physical, Network, System, Application, Data security

પ્રશ્ન 5(અ) [3 ગુણ]

#

calendar, date ના પાંચ મૂળભૂત કમાંડ સમજાવો

જવાબ:

મૂળભૂત Linux કમાંડ્સ:

કમાંડ ઉદાહરણો:

# ચોક્કસ મહિના માટે કેલેન્ડર દર્શાવવો
cal 6 2024

# તારીખ આઉટપુટ ફોર્મેટ કરવો
date "+%A, %B %d, %Y"

મેમરી ટ્રીક: “CDWPC” - Cal, Date, Who, Pwd, Clear

પ્રશ્ન 5(બ) [4 ગુણ]

#

Linux ફાઈલ અને ડિરેક્ટરી કમાંડ સમજાવો: ls, cat, mkdir, rmdir, pwd,

જવાબ:

ફાઈલ અને ડિરેક્ટરી કમાંડ્સ:

ઉપયોગ ઉદાહરણો:

# વિગતો સાથે ફાઈલો લિસ્ટ કરવી
ls -l /home/user

# બહુવિધ ડિરેક્ટરીઝ બનાવવી
mkdir -p dir1/dir2/dir3

# લાઈન નંબર્સ સાથે ફાઈલ દર્શાવવી
cat -n document.txt

સામાન્ય વિકલ્પો:

• ls -l: લાંબો ફોર્મેટ
• ls -a: છુપાયેલી ફાઈલો બતાવવી
• mkdir -p: parent ડિરેક્ટરીઝ બનાવવી

મેમરી ટ્રીક: “LCMRP” - List, Cat, Mkdir, Rmdir, Pwd

પ્રશ્ન 5(ક) [7 ગુણ]

#

નિયંત્રણ નિવેદનો સમજો અને ઉપયોગ કરી શેલ સ્ક્રિપ્ટ લખો: ત્રણ સંખ્યાઓમાંથી મહત્તમ સંખ્યા શોધવા માટે શેલ સ્ક્રિપ્ટ લખો.

જવાબ:

ત્રણ સંખ્યાઓમાંથી મહત્તમ માટે શેલ સ્ક્રિપ્ટ:

#!/bin/bash
# ત્રણ સંખ્યાઓમાંથી મહત્તમ શોધવા માટે સ્ક્રિપ્ટ

echo "ત્રણ સંખ્યાઓ દાખલ કરો:"
read -p "પહેલી સંખ્યા: " num1
read -p "બીજી સંખ્યા: " num2
read -p "ત્રીજી સંખ્યા: " num3

# પદ્ધતિ 1: if-elif-else ઉપયોગ કરીને
if [ $num1 -ge $num2 ] && [ $num1 -ge $num3 ]; then
    max=$num1
elif [ $num2 -ge $num1 ] && [ $num2 -ge $num3 ]; then
    max=$num2
else
    max=$num3
fi

echo "મહત્તમ સંખ્યા છે: $max"

# પદ્ધતિ 2: nested if ઉપયોગ કરીને
if [ $num1 -gt $num2 ]; then
    if [ $num1 -gt $num3 ]; then
        echo "મહત્તમ: $num1"
    else
        echo "મહત્તમ: $num3"
    fi
else
    if [ $num2 -gt $num3 ]; then
        echo "મહત્તમ: $num2"
    else
        echo "મહત્તમ: $num3"
    fi
fi

ઉપયોગમાં લેવાયેલા Control Statements:

Comparison Operators:

• -eq: બરાબર
• -ne: બરાબર નહીં
• -gt: કરતાં મોટું
• -ge: કરતાં મોટું અથવા સમાન
• -lt: કરતાં નાનું
• -le: કરતાં નાનું અથવા સમાન

મેમરી ટ્રીક: “IER” - If (condition), Echo (આઉટપુટ), Read (ઇનપુટ)

પ્રશ્ન 5(અ) OR [3 ગુણ]

#

top, ps, kill Linux પ્રોસેસ કમાન્ડ શું છે

જવાબ:

Linux પ્રોસેસ કમાંડ્સ:

કમાંડ વિગતો:

top કમાંડ:

• Real-time પ્રોસેસ માહિતી બતાવે છે
• CPU અને મેમરી ઉપયોગ
• Load average

ps કમાંડ વિકલ્પો:

• ps aux: વિગતો સાથે બધી પ્રોસેસિસ
• ps -ef: સંપૂર્ણ ફોર્મેટ લિસ્ટિંગ

kill કમાંડ:

• kill -9 PID: પ્રોસેસને ફોર્સ kill કરવી
• killall process_name: નામ દ્વારા kill કરવી

મેમરી ટ્રીક: “TPK” - Top (real-time), Ps (સ્ટેટસ), Kill (બંધ કરવી)

પ્રશ્ન 5(બ) OR [4 ગુણ]

#

Linux ફાઈલ અને ડિરેક્ટરી કમાંડ સમજાવો: rm, mv, split, diff, grep

જવાબ:

અદ્યતન ફાઈલ કમાંડ્સ:

ઉપયોગ ઉદાહરણો:

# ડિરેક્ટરી recursively દૂર કરવી
rm -rf /tmp/oldfiles

# ખસેડવું અને નામ બદલવું
mv /home/user/doc.txt /backup/document.txt

# ફાઈલને 50-line chunks માં વિભાજિત કરવી
split -l 50 largefile.txt chunk_

# ફાઈલો વચ્ચે તફાવત શોધવો
diff -u original.txt modified.txt

# બહુવિધ ફાઈલોમાં પેટર્ન શોધવો
grep -r "TODO" /project/src/

સામાન્ય વિકલ્પો:

• rm -i: Interactive mode
• mv -i: Overwrite પહેલાં પૂછવું
• grep -i: Case insensitive શોધ

મેમરી ટ્રીક: “RMSDG” - Remove, Move, Split, Diff, Grep

પ્રશ્ન 5(ક) OR [7 ગુણ]

#

શેલ સ્ક્રિપ્ટ લખો:પાંચ નંબરો આપી અને પાંચ સંખ્યાઓની સરેરાશ શોધો.

જવાબ:

પાંચ સંખ્યાઓની સરેરાશ માટે શેલ સ્ક્રિપ્ટ:

#!/bin/bash
# પાંચ સંખ્યાઓની સરેરાશ ગણતરી માટે સ્ક્રિપ્ટ

echo "=== સરેરાશ કેલ્ક્યુલેટર ==="
echo "પાંચ સંખ્યાઓ દાખલ કરો:"

# પાંચ સંખ્યાઓ વાંચવી
read -p "સંખ્યા 1 દાખલ કરો: " num1
read -p "સંખ્યા 2 દાખલ કરો: " num2
read -p "સંખ્યા 3 દાખલ કરો: " num3
read -p "સંખ્યા 4 દાખલ કરો: " num4
read -p "સંખ્યા 5 દાખલ કરો: " num5

# બાદબાકી ગણતરી
sum=$((num1 + num2 + num3 + num4 + num5))

# સરેરાશ ગણતરી
average=$((sum / 5))

# પરિણામો દર્શાવવા
echo "================================"
echo "દાખલ કરેલી સંખ્યાઓ: $num1, $num2, $num3, $num4, $num5"
echo "બાદબાકી: $sum"
echo "સરેરાશ: $average"
echo "================================"

# દશાંશ ચોકસાઈ સાથે વિસ્તૃત વર્ઝન
sum_float=$(echo "$num1 + $num2 + $num3 + $num4 + $num5" | bc)
avg_float=$(echo "scale=2; $sum_float / 5" | bc)
echo "ચોક્કસ સરેરાશ: $avg_float"

Arrays ઉપયોગ કરીને વૈકલ્પિક પદ્ધતિ:

#!/bin/bash
# Array approach ઉપયોગ કરીને

declare -a numbers
sum=0

echo "5 સંખ્યાઓ દાખલ કરો:"
for i in {0..4}; do
    read -p "સંખ્યા $((i+1)): " numbers[i]
    sum=$((sum + numbers[i]))
done

average=$((sum / 5))

echo "સંખ્યાઓ: ${numbers[@]}"
echo "બાદબાકી: $sum"
echo "સરેરાશ: $average"

સ્ક્રિપ્ટ લક્ષણો:

Bash માં ગાણિતિક ઓપરેશન્સ:

• $((expression)): Integer arithmetic
• bc: Floating point માટે calculator
• expr: Expression evaluation

મેમરી ટ્રીક: “RSAR” - Read (ઇનપુટ), Sum (ઉમેરવું), Average (ભાગાકાર), Result (પરિણામ)