Plánování procesů v operačních systémech s ohledem na bezpečnos

Abstract

Tato bakalářská práce se zabývá problematikou plánování procesů v operačních systémech se zaměřením na výkonnostní i bezpečnostní aspekty. V úvodu je zpracován systematický přehled klíčových plánovacích algoritmů FCFS, SJF, RR, Priority Scheduling, MLQ a MLFQ a analyzovány jejich výhody, nevýhody a potenciální zranitelnosti. Dále je provedena rešerše plánovacích mechanismů ve Windows a Linuxu včetně analýzy způsobů, jakými tyto systémy řeší bezpečnostní aspekty plánování. Praktickým výstupem je implementace vlastního simulátoru plánovacích algoritmů s podporou vícejádrových systémů, blokujících operací a interaktivní vizualizace průběhu simulace pomocí Ganttova diagramu. V rámci experimentální analýzy byly porovnávány výkonnostní metriky jednotlivých algoritmů a demonstrován způsob mitigace hladovění a manipulace s prioritními frontami v rámci základní implementace MLFQ.This bachelors thesis focuses on process scheduling in operating systems, emphasizing both performance and security aspects. It begins with a systematic overview of key scheduling algorithms FCFS, SJF, RR, Priority Scheduling, MLQ and MLFQ analyzing their advantages, disadvantages, and potential vulnerabilities. The thesis also includes a study of scheduling mechanisms in Windows and Linux, including an analysis of how these systems address security aspects of scheduling. The practical outcome is a custom simulator of scheduling algorithms supporting multicore systems, blocking operations, and interactive visualization of the simulation process using a Gantt chart. The experimental analysis evaluates the performance of individual algorithms and demonstrates the mitigation of starvation and manipulation of priority queues within a basic MLFQ implementation.