CPUtildeling

CPU-tildeling innebærer beslutningene som fordeler prosessorens tid mellom konkurrerende prosesser. Dette er kjernen i operativsystemets planlegger og handler om å velge hvilket prosess som får kjøre, når det kjører, og i hvor lange intervaller. I praksis har de fleste systemer en korttidsplanlegger som tar beslutningen om hvilken prosess som skal kjøre neste gang, og en langsiktig planlegger som styrer produksjonen av prosesser over tid.

En typisk modell tracerer prosessene i tilstandene klar (ready), kjørende (running) og blokkert (blocked). Planleggeren kan være preemptiv eller ikke, noe som påvirker om en kjørende prosess kan avbrytes. Preemption skjer ofte ved tidskvantum eller ved høyere prioritet, og innebærer en context switch, dvs. lasting av tilstanden til prosessen som kommer inn i kjøring og lagring av tilstanden til den som blir avbrutt.

Målene med CPU-tildeling inkluderer høy prosessorutnyttelse, høy gjennomstrømning, korte ventetider og rask respons, samt rettferdighet mellom prosesser og minimal risiko for starvation. Ytelsesparametre måles ofte som gjennomsnittlig ventetid, responstid og gjennomstrømning, og påvirkes av algoritmen og arbeidsbelastningen.

Vanlige algoritmer inkluderer FCFS (først-inn-først-served), som er enkel og ikke-preemptiv og gir varierende responstid; SJF/SRTF som prioriterer korteste arbeid, men kan føre til starvation uten aldersmekanisme; prioritetsplanlegging som tildeler prosesser etter pri, mulig preemptiv eller ikke; Round Robin med et tidskvantum som gir jevn rettferdighet; og Multilevel Feedback Queue som justerer prioritet dynamisk etter atferd.

For sanntidsystemer finnes spesialiserte metoder som Rate Monotonic og Earliest Deadline First. I flerkjerneprosessorer kreves lastbalansering og hensyn til caching og affinitet. Moderne operativsystemer som Linux bruker avanserte korttidsplanleggere for rettferdig fordeling av CPU-tid.