Gestión de Procesos y Recursos (Sched & Proc) - Teoría

Ciclo de Vida del Proceso y Espacio de Direcciones 

La creación de procesos en Linux se basa en la duplicación y reemplazo de espacios de direcciones virtuales mediante llamadas al sistema del VFS y la gestión de tareas del kernel.

1. Duplicación y Ejecución (`fork`, `vfork`, `execve`)

fork() y Copy-On-Write (COW): La llamada fork() crea un proceso hijo duplicando la estructura task_struct y la tabla de páginas del proceso padre. Las páginas de memoria física no se copian inmediatamente; se marcan como de solo lectura para ambos procesos. La copia real ocurre solo cuando alguno de los dos intenta escribir en la página (COW).
Reemplazo de Imagen con execve(): Sustituye el espacio de direcciones virtuales, el segmento de texto (código), los datos y la pila del proceso actual por los de un nuevo programa ejecutable en formato ELF, manteniendo únicamente atributos específicos como ciertos descriptores de archivo abiertos.
Recolección de Estado (waitpid): Permite al proceso padre bloquear su ejecución hasta que un hijo cambie de estado (finalización, detención por señal). Evita la proliferación de procesos en estado Zombie (procesos finalizados cuya entrada en la tabla de procesos no ha sido leída).

2. Inspección de Recursos y Entorno (`sysconf`)

La interfaz sysconf() permite a las aplicaciones consultar límites del sistema y parámetros de configuración en tiempo de ejecución sin hardcodear constantes.

Parámetros Clave: - _SC_CLK_TCK: Frecuencia de los tics del reloj del sistema. - _SC_NPROCESSORS_ONLN: Número de procesadores activos/en línea. - _SC_PAGESIZE / _SC_PAGE_SIZE: Tamaño de página en bytes.

Planificación y Programación de Tareas (Scheduler)

El planificador del kernel (EEVDF / CFS) gestiona la asignación del tiempo de CPU entre los hilos de ejecución (tasks).

1. Estructura de Control `task_struct`

Cada proceso e hilo en el sistema está representado internamente por una instancia de struct task_struct. Contiene:

Identificadores de proceso (PID, TGID, PPID).
Estado del proceso (TASK_RUNNING, TASK_INTERRUPTIBLE, TASK_UNINTERRUPTIBLE).
Punteros al espacio de memoria (struct mm_struct *mm).
Credenciales de seguridad (UID, GID, capacidades POSIX).

2. Consultas e Interfaces de Kernel 

El sistema de archivos pseudo-virtual /proc expone las métricas de estado de cada proceso mediante las entradas /proc/<PID>/status y /proc/<PID>/stat, permitiendo validar dinámicamente el comportamiento del planificador y la asignación de recursos.

Gestión de Procesos y Recursos (Sched & Proc) - Teoría

Ciclo de Vida del Proceso y Espacio de Direcciones

1. Duplicación y Ejecución (fork, vfork, execve)

2. Inspección de Recursos y Entorno (sysconf)