ressourcestyringsalgoritmer

Ressourcestyringsalgoritmer er algoritmer til at fordele begrænsede ressourcer som CPU-tid, hukommelse og I/O-båndbredde i computer- og netværkssystemer. Hovedformålet er at optimere ydeevne og retfærdighed samtidig med at ventetid og konkurrerende krav til ressourcerne håndteres. De anvendes i operativsystemer, datacentre og cloudmiljøer og dækker områder som procesplanlægning, hukommelsesstyring og I/O-scheduling, ofte med QoS-mål og mekanismer til at undgå sultne processer.

CPU-tidsplanlægningsalgoritmer bestemmer, hvilken proces der får kørt hvornår. Almindelige eksempler er First-Come, First-Served (FCFS), Shortest Job First (SJF), Shortest Remaining Time First (SRTF), Round Robin (RR) og Multilevel Feedback Queue (MLFQ). FCFS er simpel men kan give høj ventetid for lange job; SJF og SRTF reducerer gennemsnitlig ventetid men kræver kendskab til eller estimering af køretidslængder og kan føre til sult. RR giver jævn fordeling og god respons, mens MLFQ tilpasser prioritet baseret på adfærd og tidligere kørsler for at balancere retfærdighed og gennemløbstid.

Hukommelsesstyring bruger sideudskiftning og caches. Ved sideudskiftning vælges en side til udveksling, f.eks. LRU (Least Recently Used), Clock/Second-Chance og FIFO. Den teoretiske OPT-algoritme giver den bedste ydeevne men er ubrugelig i praksis, da den kræver kendskab til fremtiden.

I/O-scheduling vælger algoritmer som CFQ (Completely Fair Queuing), Deadline og Anticipatory scheduling for at tildele I/O-operationer retfærdigt og reducere ventetid på drev og netværk. Disse algoritmer søger at balancere prioriteter og gennemløbstid på tværs af forskellige enheder og belastningsmønstre.