Gestión Avanzada de Procesos y Estrategias de Backup Incremental en Sistemas Unix/Linux

Gestión de Procesos en Sistemas Operativos

Conceptos Fundamentales

Imagen: Conjunto de objetos e información que pueden dar lugar a una ejecución.

Proceso: Es la ejecución de una imagen. Para que el proceso se ejecute, la imagen tiene que estar en memoria central. El Sistema Operativo (SO) se encarga de cargar los procesos en la memoria central.

Ejemplos de Creación de Procesos

• cat /etc/passwd = 1 proceso
• $size = 'cat /etc/passwd | wc -l' = 2 procesos (uno para cat y otro para wc)
• cd y echo = 0 procesos, porque son funciones internas (built-in functions) de la shell.

Tipos de Procesos

1. Interactivos: Procesos iniciados y controlados por una sesión de terminal.
2. Batch: Procesos propuestos en una cola de trabajos para su ejecución secuencial. No están asociados a ningún terminal.
3. Daemons (Demonios): Procesos servidores iniciados en el arranque del sistema y que permanecen activos mientras el sistema no sea detenido. En general, no consumen tiempo de CPU hasta que se requieren sus servicios.

Componentes Esenciales de un Proceso

• El UID y GID real, y el EUID y el EGID (identificadores de usuario y grupo efectivos).
• Su espacio de direcciones: código y variables, espacio de texto, espacio de datos y la pila asociada a ese proceso.
• El estado del proceso: ejecución, zombi, parado.
• Su prioridad absoluta de ejecución.
• Su prioridad relativa: nice number (valor NI).
• Número de identificación por parte del núcleo: el PID (Process ID).
• Número de identificación de su padre: el PPID (Parent Process ID).
• La máscara de recepción de señales del proceso.
• La información sobre recursos utilizados por el proceso: control del terminal, entrada estándar, salida, etc.

Comando PS: Monitorización de Procesos

El comando ps proporciona información puntual de la actividad del sistema.

Formato Completo (ps -f)

Muestra el formato completo (full format).

UID	PID	PPID	C	STIME	TTY	TIME	COMMAND
salbiol	6756	1	6			0.02	ps -f

Descripción de Campos (ps -f)

UID

Identificador de usuario.

PID

Identificador de proceso.

PPID

Identificador de proceso padre.

C

Número de recursos usados recientemente (a menudo indica la utilización de CPU). Un número bajo implica que el proceso tiene alta probabilidad de capturar la CPU porque no ha consumido mucho tiempo últimamente.

STIME

Tiempo de inicio del proceso.

TTY

Terminal asociado (ej. tty0: salida por consola).

TIME

Tiempo total de ejecución de CPU.

COMMAND

Comando que inició el proceso.

Formato Largo (ps -l)

Muestra el formato largo (long format), incluyendo información detallada sobre prioridades y memoria.

F	S	UID	PID	PPID	C	PRI	NI	ADDR	SZ	WCHAN	TTY	TIME	COMMAND
... datos del proceso ...

Campos Adicionales (ps -l)

Los campos UID, PID, PPID, C, TTY, TIME, COMMAND son iguales que en el formato -f.

F (Flags)

Indicadores del estado del proceso:

• 0 = El proceso está en swap.
• 1 = El proceso está esperando memoria.
• 2 = Proceso del sistema.
• 3 = Proceso bloqueado.
• 4 = Empezando swap.

PRIPrioridad absoluta de ejecución. NIPrioridad relativa (nice number). SZTamaño del proceso en bloques dentro de la memoria. WCHANSi este campo está en blanco, el proceso se está ejecutando actualmente.

Estrategias de Copia de Seguridad Progresiva (Dump/Restore)

Esta estrategia se aplica en situaciones donde las copias completas son demasiado grandes y solo una pequeña cantidad de datos ha sido modificada. Permite el almacenamiento y la restauración progresiva del sistema de ficheros.

Utilización de Niveles de Almacenamiento (Unix dump)

Se utilizan niveles de 0 a 9 para definir la profundidad de la copia:

• Nivel 0: Copia de seguridad completa (full backup).
• Nivel n (n > 0): Copia de ficheros modificados desde la última copia de un nivel inferior.

Ejemplo de Esquema de Backup Semanal

Considerando D1 a D7 como las copias diarias y L-D como los días de la semana:

Día	Lunes (D1)	Martes (D2)	Miércoles (D3)	Jueves (D4)	Viernes (D5)	Sábado (D6)	Domingo (D7)
Nivel de Copia	Nivel 0	Nivel 1	Nivel 2	Nivel 2	Nivel 2	Nivel 3	Nivel 3

Secuencia de Restauración

Si se desea restaurar el sistema al estado del Domingo (D7), la secuencia de restauración debe ser la siguiente, yendo del nivel más bajo (completo) al más alto (más reciente):

1. Restauración de D1.N0 (Copia completa del Lunes).
2. Restauración de D2.N1 (Cambios desde Nivel 0).
3. Restauración de D5.N2 (Cambios desde Nivel 1).
4. Restauración de D7.N3 (Cambios desde Nivel 2).

Tipos de Estrategias de Backup

Las estrategias de copia de seguridad pueden clasificarse según su complejidad y flexibilidad:

• Simple
• Moderada
• Desarrollada
• Más flexible