scheduleringsmechanismen

Scheduleringsmechanismen zijn methoden waarmee systemen beperkte middelen over tijd toewijzen. In besturingssystemen gaat het meestal om CPU-tijd, maar ook om I/O, geheugen en netwerkbandbreedte. Het doel is efficiënt gebruik van resources, snelle respons en doorvoer, met eerlijke toegang en waar mogelijk realistische deadlines.

CPU-scheduling bepaalt welke taak de CPU krijgt en wanneer. Mechanismen kunnen preemptief of niet-preemptief zijn. Bekende algoritmen zijn FCFS (First-Come, First-Served), SJF/SRTF (Shortest/Shortest Remaining Time), Round Robin en prioriteitsplanning. Modern systemen combineren meerdere niveaus (Multilevel Queues of Multilevel Feedback Queues) en voeren aging door om verwaarlozing te voorkomen.

I/O-scheduling bepaalt volgorde van I/O-verzoeken. Voor schijven bestaan algoritmen zoals FCFS, SSTF, SCAN en LOOK, die latentie en bandbreedte beïnvloeden bij disk-intensive workloads.

Real-time schedulers streven naar deterministische uitkomsten. Voorbeelden zijn Rate Monotonic (RM) en Earliest Deadline First (EDF), die deadlines respecteren onder specifieke belastingcriteria.

In gedistribueerde en cloudomgevingen spelen schedulers een cruciale rol bij toewijzing van compute-, geheugen- en opslagbronnen. Voorbeelden zijn Kubernetes Scheduler, YARN en Mesos, met concepten als resource requests/limits, affiniteit en quality of service.

Prestaties worden beoordeeld op wachttijd, doorlooptijd, doorvoer, resourcebenutting en fairness. Verschillende mechanismen maken verschillende trade-offs tussen overhead, complexiteit en garanties.