Wie plant der Systemplaner die Verarbeitung von Anfragen?

Der Systemplaner (Scheduler) im Betriebssystem ist verantwortlich für die Verteilung der Prozessorzeit zwischen Prozessen und Threads. Die grundlegenden Prinzipien für die Erstellung eines Zeitplans sind:

• Prioritäten: Prozesse mit höherer Priorität erhalten Vorrang.
• Zequantum: jedem Prozess wird ein bestimmter Zeitabschnitt (Quantum) zugewiesen, nach dem die Steuerung an einen anderen Prozess übergeht.
• Planungspolitiken: es gibt verschiedene Algorithmen, wie Round Robin (zyklischer Durchlauf), FIFO, Prioritätsplanung, Multilevel-Queues.
• Berücksichtigung des Prozesszustands: der Planer berücksichtigt, ob der Prozess bereit ist, ausgeführt zu werden, oder auf Ein-/Ausgabe wartet.

In Go arbeitet der Scheduler für Goroutines nach einem ähnlichen Prinzip, indem er Goroutines auf System-Threads verteilt und M:N-Planung verwendet. Er versucht, die verfügbaren Kerne effizient zu nutzen, indem er bei Blockierungen oder durch Quanten zwischen Goroutines wechselt.

Beispiel für einen vereinfachten Round Robin-Algorithmus:

1. Alle bereiten Prozesse in eine Warteschlange einfügen.
2. Den ersten Prozess aus der Warteschlange für ein Quantum an die CPU zuweisen.
3. Nach Ablauf des Quants, wenn der Prozess nicht beendet ist, ihn ans Ende der Warteschlange zurückstellen.
4. Wiederholen, solange es bereite Prozesse gibt.

Auf diese Weise sorgt der Scheduler für eine faire und effiziente Ressourcenverteilung.