Ausführungszeit

Ausführungszeit bezeichnet die Zeitspanne, die erforderlich ist, um eine Aufgabe, einen Programmcodeabschnitt oder eine Anweisung auszuführen. In der Informatik dient sie der Bewertung der Leistungsfähigkeit von Algorithmen, Programmen oder Systemen. Die Ausführungszeit kann als reale Zeit oder als CPU-Zeit gemessen werden.

Die reale Zeit, auch als Wandzeit bezeichnet, misst die tatsächlich verstrichene Zeit vom Start bis zum Abschluss. Die CPU-Zeit misst dagegen die Zeit, in der der Prozessor an der Aufgabe gearbeitet hat, und wird oft in User-Zeit und System-Zeit unterteilt. Bei Mehrkernprozessoren kann die Summe der CPU-Zeit die Wandzeit übersteigen, da parallel gearbeitet wird.

Zur Messung der Ausführungszeit stehen Betriebssystemfunktionen und Profiling-Tools bereit. Beispiele sind Timerfunktionen wie clock_gettime (POSIX) oder QueryPerformanceCounter (Windows) sowie Benchmark- und Profiling-Werkzeuge. In Programmiersprachen werden Start- und Endzeitpunkte erfasst, um die Ausführungsdauer zu berechnen. Messungen sollten unter kontrollierten Bedingungen erfolgen, um Rauschen durch Hintergrundprozesse zu minimieren.

Mehrere Faktoren beeinflussen die Ausführungszeit: der verwendete Algorithmus, Implementierung, Datenmengen, Cacheverhalten, Datei- oder Netzwerk-I/O, Speicherzugriffe und parallele Ausführung. Kleine Änderungen in der Implementierung können große Auswirkungen auf die gemessene Ausführungszeit haben.

Ausführungszeit ist ein zentrales Maß der Leistungsanalyse und des Benchmarkings. Sie dient dem Vergleich von Algorithmen, der Bewertung von Optimierungen und der Einhaltung von Real-Time-Anforderungen. Im Unterricht und in der Praxis wird sie oft zusammen mit Speicher- und I/O-Komplexität betrachtet.