Prozess-Scheduler

Ein Prozess-Scheduler (Scheduler = Steuerprogramm; vom englischen schedule für „Zeitplan“) ist eine Arbitrationslogik, die die zeitliche Ausführung mehrerer Prozesse in Betriebssystemen und der Anwendungsvirtualisierung regelt.

Prozess-Scheduler lassen sich grob aufteilen in:

• unterbrechende (präemptive) Scheduler: sie teilen die CPU von vornherein nur für eine bestimmte Zeitspanne zu und entziehen sie dem Prozess daraufhin wieder.
• nicht unterbrechende Scheduler (non preemptive, auch kooperative genannt): sie lassen einen Prozess, nachdem ihm die CPU einmal zugeteilt wurde, solange laufen, bis er die CPU von sich aus wieder freigibt oder bis er blockiert.

Eine weitere mögliche Unterscheidung ist diejenige in:

• work-conserving-Strategien: das Umschalten zwischen Prozessen nimmt nur eine vernachlässigbar geringe Zeit in Anspruch.^[1]
• non work-conserving-Strategien.

Man kann verschiedene Systeme unterscheiden, in welchen jeweils verschiedene Anforderungen an den Scheduler gestellt werden:

1. Stapelverarbeitungssysteme: hier sieht der Scheduler denkbar einfach aus: ankommende Aufträge werden in eine Warteschlange eingereiht und jedes Mal, wenn ein Job abgearbeitet ist, kommt der nächste aus der Schlange dran (Queue-Manager).
2. interaktive Systeme: der Benutzer legt Wert auf kurze Antwortzeit. Wenn er beispielsweise in einem Texteditor eine Tastatureingabe tätigt, sollte der Text sofort erscheinen.
3. Echtzeitsysteme: sie müssen garantieren, dass ein Prozess eine Aufgabe innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne abgearbeitet haben muss. Bei harten Echtzeitanforderungen wird das in 100 % aller Fälle garantiert, während bei weichen Anforderungen das Zeitlimit in einigen wenigen Fällen überschritten werden darf.

Typische Desktop-PCs sind interaktive Systeme, auf denen gelegentlich auch Prozesse als Hintergrundprozesse mit niedrigerer Priorität ablaufen können.

1. ↑ Otto Spaniol: Systemprogrammierung : Skript zur Vorlesung an der RWTH Aachen. 1996, ISBN 3-86073-470-9