SchedulingVerfahren

SchedulingVerfahren bezeichnet Verfahren und Algorithmen zur Zuteilung knapper Ressourcen über die Zeit hinweg. In der Informatik spielen sie vor allem eine Rolle bei der CPU-Planung in Betriebssystemen, daneben werden sie in der Fertigung, in Kommunikationsnetzen und in der Projekt- bzw. Ressourcenplanung eingesetzt. Ziel ist es, Ressourcen effizient zu nutzen, Wartezeiten zu minimieren, Durchsatz zu maximieren und Fairness zu gewährleisten; in Echtzeitsystemen gelten zusätzlich Fristen.

Zu den grundlegenden Eigenschaften von SchedulingVerfahren gehören die Unterscheidung zwischen präemptiven und nicht-präemptiven Verfahren, online versus offline (basierend auf aktuellem Zustand oder zukünftigem Wissen) sowie deterministische gegenüber stochastischen Ansätzen. Viele Verfahren unterscheiden sich auch danach, wie sie Prioritäten vergeben oder ob sie globale oder lokale Entscheidungen treffen.

Typische Beispiele und Kategorien umfassen: First-Come-First-Served (FCFS); Kürzeste Verarbeitungszeit zuerst (SJF); Round Robin (RR) mit festen Zeit-Scheiben; Prioritätsplanung, bei der Aufgaben je nach Dringlichkeit oder Wichtigkeit behandelt werden; Multilevel-Queue- und Multilevel-Feedback-Queue-Verfahren; Lotto- oder Los-Verfahren zur Förderung von Fairness. In Echtzeitsystemen sind EDF (Earliest-Deadline-First) und RM (Rate Monotonic) gängige Ansätze.

Anwendungsbereiche umfassen die CPU-Zeitplanung in Betriebssystemen, die Reihenfolgeplanung in der Fertigung, Bandbreitenzuweisung in Netzwerken sowie die Termin- und Ressourcenplanung in Projekten. Wichtige Kriterien für die Wahl eines Verfahrens sind die Zielgrößen (Antwortzeit, Durchsatz, Fairness), Systemlast, Vorhandensein von Echtzeitforderungen und das Risiko von Starvation bei bevorzugten Prioritäten.