- §0 y §4.bis: el «sin MEMCG» deja de ser deducción del defconfig. Los ONCE .config sellados traen `# CONFIG_MEMCG is not set` y `# CONFIG_PSI is not set`, y ninguno tiene CFS_BANDWIDTH (⇒ tampoco existe `cpu.max`; hoy nadie lo pide). Y se nombra por qué sobrevivió: el kernel de la máquina de desarrollo SÍ los trae — el fallo sólo existe del lado del artefacto. - §4.ter: el guardián `hammer kernel contract`, con las tres decisiones de diseño (por perfil, contra el .config y no la receta, apagado ≠ ausente). - §3: de tres sorpresas a cinco (taskstats no es más rápido que /proc; el sondeo es ciego, no lento). - §9: reescrita. Cuatro de los seis experimentos nombrados quedaron medidos con root; siguen abiertos el iterador BPF (detrás de H7) y el Intel con PTI. - §5, §7 y §10: filas medidas, H1 marcado como pendiente-pero-vigilado, H8 (el contrato es parte del release) y H9 (reflink alimenta SDD 18). Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com> Claude-Session: https://claude.ai/code/session_01ACUcwo9mZsE5ocYVE9npih
30 KiB
SDD 25 — Las tasas del kernel: qué cobra Linux, cuánto, y por dónde se esquiva
Escrito 2026-08-29. Nace de una pregunta del operador: «¿hay cómo crear módulos para
kernel para optimizar cosas que son estándares y por eso no se cambian — por ejemplo una API
más cercana del control de procesos sin que sandokan use /proc? Con tawasuyu ponerse de
acuerdo para pasar por debajo de mecanismos pesados POSIX.»
/proc y sandokan eran el ejemplo, no el alcance. Lo que sigue es la lista entera de tasas
que Linux cobra por compatibilidad histórica, medida en esta máquina, y para cada una: si
se esquiva, con qué, y quién paga hoy.
El espejo de este documento para el lado tawasuyu es
tawasuyu/HANDOFF-TASAS-KERNEL-DESDE-HAMMER.md (mismo patrón que ADR 0010 ↔
HANDOFF-arranque-grafo.md).
0. La respuesta corta
- Un módulo cargable no es una opción en hammer y no hace falta. Las tres recetas de
kernel (
linux-generic.toml:43,linux-metal.toml:104,linux-metal-dual.toml:51) configuran-d MODULES: kernel monolítico.linux.tomlno lo apaga pero sólo compilabzImage, nuncamake modules. Cualquier código de kernel propio en hammer es built-in, o sea un parche a la receta — que además es lo correcto para el proyecto, porque la faseconfigurees la identidad del artefacto (SDD 22) y así queda sellado y atestado junto al kernel. - Casi todo lo que duele ya tiene salida en mainline y nadie la está usando.
pidfd,cgroupv2 agregado,posix_spawn,getdents64,close_range,openat2. Cero código de kernel, ganancias de 3× a 17× medidas abajo. - La medición encontró un bug cruzado que no se buscaba: los kernels de hammer se
construyen sin
CONFIG_MEMCG, y arje/sandokan escribenmemory.maxignorando el error. Un límite de memoria pedido por una Card no se aplica y nadie se entera. §4. Confirmado después sobre los 11.configsellados, no deducido del defconfig (§4.bis), y ya vigilado porhammer kernel contract(§4.ter): 2 de 11 cumplen su perfil. - Sondear
/procno es lento, es ciego (§9.1): de 200 procesos de vida mínima, un sondeo cada 100 ms vio cero; el proc connector, los 200. Y el «copiar en O(1)» existe pero no en ext4: en xfs/btrfs un reflink de 512 MiB tarda 0,020 ms contra 512,7 ms deread+write(§9.2).
1. Método y condiciones — leer antes de citar un número
- Máquina:
momento, KVM sobre AMD EPYC-Rome, 4 vCPU, 7,7 GiB RAM, Linux 7.1.4, glibc/Artix. Store en/dev/sdb(ext4), árbol en/dev/sdc(ext4),/tmptmpfs. - Mitigaciones activas: retpolines (
spectre_v2), retbleed, SSBD por prctl. Sin PTI (AMD,meltdown: Not affected). En un Intel con PTI el piso de syscall sería peor. - La máquina estaba CARGADA: load 7,3 sobre 4 vCPU, un build de LLVM en vuelo, 773 MiB libres. ⇒ los absolutos son cotas superiores; la señal está en los cocientes dentro de una misma corrida, que es como está escrito todo lo de abajo.
- Cada medida son 7–9 rondas; se reporta mínimo (mejor caso, el estimador robusto al ruido del scheduler) y mediana. Las corridas marcadas «pinneado» fijan el proceso a un cpu para sacar de en medio la cola del planificador.
- SEGUNDA CORRIDA, mismo día, con root (§9): la máquina estaba mucho más suelta —load ~1,3 sobre 4 vCPU y 4,3 GiB libres— y por eso los absolutos de las dos corridas NO se comparan entre sí. Cada cociente que se cita abajo sale de una sola corrida, y se dice de cuál.
- Fuentes y salidas crudas:
docs/evidencia/tasas-kernel-2026-08-29/. - Piso de referencia: una syscall nula (
getppid) cuesta 78,7 ns. El vDSO (clock_gettime) cuesta 31,2 ns y por syscall 143,8 ns ⇒ cruzar al kernel son ~110 ns. Todo lo de abajo se lee en «syscalls equivalentes».
2. La lista
T1 · fork() copia el espacio de direcciones del padre
| padre con … | fork+_exit+wait |
posix_spawn+wait |
|---|---|---|
| 0 MB tocados | 109 µs | 231 µs |
| 64 MB | 938 µs | 234 µs |
| 256 MB | 3 949 µs | 231 µs |
≈ 59 ns por página de 4 KiB del padre, ida y vuelta. posix_spawn (que usa
CLONE_VFORK|CLONE_VM) es plano: no mira el tamaño del padre. A 256 MB, 17× más
barato — haciendo estrictamente más trabajo (además ejecuta un binario).
Es la tasa POSIX por excelencia: fork no se puede arreglar sin romper la semántica, y la
salida está dentro del propio POSIX.
T2 · exec + enlazado dinámico
| µs/exec | |
|---|---|
| musl ESTÁTICO | 77,4 |
| glibc ESTÁTICO | 232,7 |
| glibc DINÁMICO | 324,3 |
ld.so cuesta +92 µs (+39%). Pero el salto grande es glibc→musl: 4,2× entre el peor y
el mejor, con el mismo main(){return 0;}. El corpus de hammer ya está del lado bueno
(verificado: los binarios del store son statically linked); esto cuantifica lo que la
de-Alpinización compró: un build que lanza 20 000 procesos se ahorra ~5 s sólo en arranque.
T3 · /proc es una API de TEXTO, y se paga como tal
| ns | = syscalls | |
|---|---|---|
getrusage(RUSAGE_SELF) |
238 | 3 |
clock_gettime(PROCESS_CPUTIME) |
214 | 3 |
pread+parse /proc/self/stat (fd ya abierto) |
1 271 | 16 |
open+read+parse /proc/self/stat |
2 692 | 34 |
open+read+parse /proc/self/status (VmRSS) |
4 643 | 59 |
Leer el CPU propio por /proc cuesta 11× más que getrusage. Y la mitad del coste es
abrir la ruta, no el texto (1 271 vs 2 692 con el fd cacheado).
Barrido completo (291 procesos vivos): readdir solo 106 µs; readdir + stat de
cada pid 991 µs, o sea 3,4 µs por proceso.
T4 · Contabilidad por unidad: cgroup v2 es O(1) donde /proc es O(procesos)
Leer cpu.stat + memory.current + pids.current de un cgroup: 4,6 µs, y no depende
de cuántos procesos tenga la unidad. Sumar /proc para esa misma unidad: 3,4 µs × N.
El cruce está en N = 2. Para una unidad de 20 procesos, 15× a favor del cgroup.
T5 · Liveness por /proc/<pid>: la carrera, no la lentitud
| ns | |
|---|---|
access("/proc/<pid>") — lo que se usa hoy |
345 |
kill(pid, 0) |
119 |
pidfd_send_signal(fd, 0) |
119 |
pidfd no es más rápido que kill(0); es 2,9× más rápido que la ruta /proc. Su valor
real es otro: no hay reuso de PID, y el fd se vuelve legible al morir el proceso ⇒ entra
en el epoll y el supervisor deja de sondear.
T6 · Señales: la notificación más cara de POSIX
kill(self,SIGUSR1) + handler = 1 165 ns = 15 syscalls. Un eventfd en el bucle de
eventos hace el mismo trabajo por una fracción.
T7 · Despertar cuesta µs; sincronizar en usuario cuesta ns
| ns | |
|---|---|
pthread_mutex lock+unlock sin disputa |
8,6 |
RTT eventfd (2 hilos, mismo cpu) |
2 507 |
RTT pipe |
2 956 |
RTT socketpair AF_UNIX |
3 639 |
291× entre sincronizar en espacio de usuario y despertar por el kernel. El bus de arje (postcard sobre socket Unix) paga ~3,6 µs por ida y vuelta: aceptable por mensaje, ruinoso por campo.
Adyacente: sched_yield 174 ns; nanosleep(1 ms) se pasa 65 µs bajo carga ⇒ los lazos
de control no se construyen sobre sleep.
T8 · stat() es tasa del VFS, no del filesystem
| ns/fichero | ext4 | tmpfs |
|---|---|---|
stat() por ruta completa |
648 | 714 |
fstatat(dirfd, nombre) |
439 | 489 |
statx(…, DONT_SYNC) |
467 | 593 |
openat+close |
899 | 961 |
getdents64 (barrido, sin stat) |
168 | 59 |
ext4 ≈ tmpfs en stat. ⇒ una tormenta de stat no se arregla cambiando de
filesystem; se arregla no haciéndola: getdents64 da el barrido 3,9× más barato en ext4
y 12× en tmpfs, y fstatat relativo a un dirfd ahorra 32% sobre la ruta completa.
Profundidad de ruta: 12 componentes extra cuestan +205 ns en ext4 y +203 en tmpfs ⇒ ~17 ns por componente, idéntico en ambos. Otra vez: el VFS, no el disco.
T9 · openat2 con RESOLVE_BENEATH es casi gratis
ext4: 1 025 vs 899 ns (+14%). tmpfs: 763 vs 961 ns (midió más rápido, o sea dentro del ruido). ⇒ la resolución hermética de rutas no tiene precio apreciable. Es material directo para harkaq (SDD 16): la garantía «no se sale del árbol» sin demonio auxiliar y sin una syscall extra.
T10 · Materializar un árbol: hardlink vs copia
| 2 000 ficheros de 1 byte | ext4 | tmpfs |
|---|---|---|
link() |
9,2 µs | 2,9 µs |
open+read+write+close |
142,2 µs | 5,0 µs |
| cociente | 15,4× | 1,7× |
Lo que hace cara la copia es el journal de ext4, no el VFS. La estrategia de hardlinks de
.dmerge está bien elegida — y su contrapartida ya está documentada (la caché retiene lo que
se borra del store).
T11 · copy_file_range/sendfile no ganan sobre ext4
64 MiB en caché: read+write 2 837 MB/s · sendfile 3 345 · copy_file_range 3 521. ~20%
en el mejor caso. ext4 no tiene reflink, así que copy_file_range cae a una copia dentro
del kernel. El «copiar en O(1)» que la gente espera exige un FS con reflink (xfs/btrfs) —
sin medir acá, §9.
T12 · io_uring no es una ganancia universal
| ns/op | |
|---|---|
| syscall nula | 78,7 |
| io_uring NOP en lote (piso de operación) | 47,7 |
pread 4K en caché (ext4) |
540 |
| io_uring read 4K profundidad 32 (ext4) | 594 |
pread 4K (tmpfs) |
602 |
| io_uring read 4K (tmpfs) | 1 672 |
El piso por operación es 0,61× una syscall: en lote, io_uring amortiza el cruce. Pero sobre datos ya cacheados pierde — 10% en ext4 y 2,8× en tmpfs. io_uring paga cuando las operaciones son muchas, agrupables y de verdad bloquean. Sobre caché es una pesimización.
T13 · THP puede ser 3× PEOR (y acá lo es)
64 MiB anónimos, ns por página de 4 KiB: MADV_HUGEPAGE 3 046 · MADV_NOHUGEPAGE
1 013 · MAP_POPULATE 752.
La causa está en la máquina, no en el kernel:
/sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag = madvise ⇒ una región con MADV_HUGEPAGE
dispara compactación síncrona en el fallo de página, y con 773 MiB libres eso es caro.
THP bajo presión de memoria es un pasivo de latencia, no una optimización. Reproducido en
las dos corridas independientes (128 MiB y 64 MiB).
mmap+munmap de 4K: 1 664 ns.
T14 · El sandbox por namespaces cuesta ~1 ms por proceso
fork+exec base 1 649 µs · con unshare de 6 namespaces 2 742 µs · con USER|MNT 2 050 µs.
⇒ +1,09 ms por el juego completo, +0,40 ms por USER|MNT.
Para hammer es ruido por fase de build (segundos a minutos). Sería caro sólo si se enjaulara por-exec: 20 000 execs × 1,09 ms = 22 s.
T15 · Cerrar descriptores antes del exec
dup+close uno a uno: 0,2 µs/fd ⇒ 512 fds = 102 µs. close_range(lo,hi): por debajo del
ruido. Gratis, y ya está en mainline.
T16 · Hilo vs proceso
pthread_create+join = 11,9 µs, contra 109 µs de fork+_exit con el padre vacío:
9×, y la distancia crece con el tamaño del padre (T1).
3. Las cinco sorpresas
Las anoto aparte porque contradicen el consejo de manual:
- THP más lento que 4K (T13) — el manual dice que THP acelera; con
defrag=madvisey memoria apretada, triplica el coste del fallo. - io_uring más lento que
preadsobre tmpfs (T12) — el manual dice que io_uring es el futuro; sobre datos cacheados el futuro pierde 2,8×. statcuesta lo mismo en tmpfs que en ext4 (T8) — invalida la reacción natural («movamos el árbol a tmpfs y vuela»): el coste está en el VFS.taskstatsbinario NO es más rápido que parsear/proc(§9.1) — 2 688 vs 2 697 ns por consulta. La intuición «binario le gana a texto» falla porque el ida y vuelta de netlink cuesta lo mismo queopen+read+parse. Su valor es el contenido (delay accounting, que/procno da) y la estabilidad bajo carga, no la velocidad.- Sondear
/procno es lento: es CIEGO (§9.1) — de 200 procesos de vida mínima lanzados uno cada 10 ms, un sondeo cada 100 ms vio cero. Toda la discusión de «cuánto cuesta el barrido» (T3) presupone que el barrido VE lo que hay, y para procesos cortos no lo ve.
4. El hallazgo cruzado: los kernels de hammer no tienen MEMCG
No lo buscaba; salió de verificar la recomendación antes de escribirla.
Lado hammer. Las recetas hacen make ARCH=x86_64 defconfig y después
scripts/config. Lo que arch/x86/configs/x86_64_defconfig trae de contabilidad:
CONFIG_TASKSTATS=y, TASK_DELAY_ACCT=y, CGROUPS=y, CGROUP_SCHED=y, CGROUP_PIDS=y,
CGROUP_FREEZER=y, CONNECTOR=y ⇒ y PROC_EVENTS es default y con depends on CONNECTOR=y, así que también entra.
CONFIG_MEMCG no está en el defconfig y no tiene default y ⇒ queda en n en todos los
kernels de hammer. CONFIG_PSI, igual.
Lado tawasuyu. sandokan-core::Engine expone set_memory_max / set_memory_high
(shared/sandokan/sandokan-core/src/engine.rs:60-72), sandokan-local los delega a
arje_incarnate::cgroup (03_ukupacha/sandokan/sandokan-local/src/lib.rs:675-681), y ahí:
// arje/init/arje-incarnate/src/cgroup.rs:60
let _ = std::fs::write(abs.join("cpu.weight"), format!("{w}\n")); // error DESCARTADO
// :79
match std::fs::write(&path, format!("{mem}\n")) {
Err(e) => tracing::warn!(..., "memory.max write failed"), // sólo un warn
Consecuencia. Sobre un sistema hammer, una Card que pide un tope de memoria arranca
sin tope, y la única huella es una línea de log. Es exactamente la forma de fallo que
CLAUDE.md §3 nombra: un ausente falla ruidosamente; un vacío llega hasta el final diciendo
que todo fue bien. La jaula que no está se comporta igual que la jaula que sí está, hasta
que hace falta.
4.bis · Confirmado sobre los artefactos, no deducido del defconfig
Lo de arriba se dedujo leyendo x86_64_defconfig. Se comprobó después contra los .config que
las recetas instalan en boot/config-<versión>, que es la prueba dura porque incluye lo que hizo
olddefconfig. Los 11 kernels sellados del store —cinco nombres de artefacto: linux,
linux-generic, linux-metal, linux-metal-dual, linux-gioser— traen literalmente:
# CONFIG_MEMCG is not set
# CONFIG_PSI is not set
y ninguno tiene CFS_BANDWIDTH (⇒ cpu.max, la cuota dura de CPU, tampoco existe; hoy nadie la
pide, pero cuando pacha la quiera será otro re-hasheo). Lo que sí está en los once:
CGROUP_SCHED+FAIR_GROUP_SCHED (cpu.weight), CGROUP_PIDS (pids.max), CPUSETS
(cpuset.cpus), BLK_CGROUP+BLK_CGROUP_IOCOST (io.weight, con la sintaxis «default N» que
arje ya usa), TASKSTATS+CONNECTOR+PROC_EVENTS, SECCOMP_FILTER, SECURITY_LANDLOCK,
FANOTIFY, OVERLAY_FS con metacopy e IO_URING.
Y por qué el bug sobrevivió meses: el kernel de la máquina de desarrollo (Artix 7.1.4) sí
trae MEMCG, PSI y CFS_BANDWIDTH. El fallo sólo existe del lado del artefacto sellado, que es
el lado que nadie mira con un depurador.
4.ter · El guardián: hammer kernel contract
Un hallazgo escrito en un documento no impide que vuelva a pasar. El contrato vive en
docs/state/kernel-contract.toml y declara, por capacidad: los símbolos que la construyen, la
interfaz que aparece o no aparece (memory.max, pids.max, landlock_restrict_self…), el
consumidor con ruta y símbolo, y cómo falla hoy si no está. Se comprueba contra un .config
ya producido:
hammer --store ./store kernel contract --sealed # barre los kernels sellados
hammer kernel contract --profile anfitrion-cards # el kernel vivo de esta máquina
hammer kernel contract --list # qué promete hammer (esto es el W6)
Tres decisiones que valen la pena nombrar:
- Por perfil, no global — misma lección que el gate de hardware.
linux.tomles el kernel de QEMU del selfhost-verify: no hospeda Cards y su hash es load-bearing del baselineof_tree. Exigirle contabilidad de memoria sería rechazar una receta sana, así que ahí los límites por unidad sonwantsy norequires. - Contra el
.config, no contra la receta — entre elscripts/config -e Xy el.configestáolddefconfig, que puede tragarse el símbolo sin decir nada (es justo lo quehammer kernel diff-backya vigila para los planes). - Distingue apagado de ausente — un símbolo que el
.configni nombra puede ser un renombrado entre versiones. Cuenta igual como capacidad ausente, pero se informa aparte; y un kernel sin perfil declarado queda SIN COMPROBAR en vez de contar como aprobado.
Estado medido hoy: 2 de 11 configs sellados cumplen su perfil (los dos linux), los 9 de
perfil anfitrion-cards fallan por MEMCG. El kernel vivo de esta máquina pasa las 11 exigidas.
Lo que sí funciona en un kernel hammer: cpu.weight (CGROUP_SCHED), pids.max
(CGROUP_PIDS), cpu.stat (rstat del core) y cgroup.freeze — este último porque el freezer
v2 es obj-y en kernel/cgroup/Makefile, no el CONFIG_CGROUP_FREEZER de v1.
5. Qué se esquiva SIN escribir kernel
| Tasa | Reemplazo mainline | Ganancia medida |
|---|---|---|
T1 fork de padre grande |
posix_spawn / CLONE_VFORK |
17× a 256 MB, y plano |
T2 ld.so |
binario estático musl | 4,2× |
T3 /proc texto |
getrusage, taskstats |
11× |
T4 sumar /proc por unidad |
agregado de cgroup v2 | O(1) vs O(N), cruce en N=2 |
T5 liveness por /proc |
pidfd (+ sin carrera de PID) |
2,9× y correctitud |
| T3 enumerar procesos | proc connector (netlink): eventos push | 0 vs 200 procesos vistos (§9.1) |
| T6 señales | eventfd/signalfd/pidfd |
15 syscalls → 1 |
T8 tormenta de stat |
getdents64, fstatat(dirfd,…) |
3,9×–12× |
| T9 hermetismo de rutas | openat2 RESOLVE_BENEATH |
~gratis |
| T10 materializar árbol | link() |
15,4× en ext4 |
| T11 copiar un fichero entero | FICLONE/reflink en xfs o btrfs |
25 600× a 512 MiB (§9.2) |
| T15 cerrar fds | close_range |
102 µs → ~0 |
Ninguna de estas exige un módulo, un parche ni un kernel propio. Es la primera conclusión del documento y la que ordena todo lo demás.
6. Qué exigiría tocar el kernel — y su precio en hammer
Después de agotar §5 quedan tres deseos legítimos que mainline no da:
- Una syscall que devuelva un lote de estadísticas por proceso en binario. Lo más
cercano es
taskstats(por tarea, netlink) y el agregado de cgroup. No existe el «dame los 291 en una llamada». - Eventos de estado con más contexto que el proc connector.
- Un plano de control de unidades que no pase por el filesystem.
Su precio, concreto:
- Es built-in, no
.ko(-d MODULES). ⇒ parche a la receta ⇒ entra enhash_inputs⇒ kernel nuevo, artefacto nuevo, y rebase manual en cada versión. - Nunca un número de syscall nuevo: choca con upstream para siempre. Lo compatible es un char device, un fichero propio en sysfs, o una kfunc BPF.
- Con eBPF (que es la forma sin código out-of-tree) el precio es
DEBUG_INFO_BTF, hoy apagado en las cuatro recetas con motivo escrito (linux.toml:32: «pahole (BTF), ausente del toolchain»). Deuda ya medio pagada: dwarves construye (frente libdw/musl cerrado). - El bloqueo de diseño, que no es técnico:
SDD-SERVIDOR-AJENO.mdpromete «cero invasión — la máquina sigue siendo su Ubuntu de siempre». Un sandokan que dependa de un kernel hammer deja de correr ahí. ⇒ el núcleo se queda portable siempre; lo rápido es un backend opcional detectado en runtime, con/proccomo respaldo que no se borra.
7. Propuestas — lado hammer
- H1 ·
-e MEMCG -e PSIen las cuatro recetas de kernel. Cierra §4 y habilitamemory.current(T4) y las señales de presión. Precio declarado: re-hashea todos los artefactos de kernel ⇒ hacerlo en la misma tanda que cualquier otro cambio de kernel, nunca suelto. Sigue PENDIENTE a propósito — pero ya no puede olvidarse: desde §4.terhammer kernel contract --sealedsale distinto de cero mientras falte. Cuando se pague, el mismo comando es la prueba de que se pagó. Nota de alcance: enlinux.toml(perfilqemu-serial) NO corre — su hash es el baseline del selfhost-verify y ahí no hay Cards. - H2 ·
MODULES=nse queda. Si algún día hace falta código de kernel, es built-in y parcheado en la receta. Queda escrito para no rediscutirlo. - H3 ·
harkaqusaopenat2 RESOLVE_BENEATH|RESOLVE_NO_SYMLINKSdonde hoy valida rutas a mano (T9, ~gratis). - H4 · Auditar los
Commandde hammer que ponenpre_exec: Rust apaga el caminoposix_spawnen cuanto haypre_exec, y cae afork+exec(T1).hammer-build/sandbox.rslanzabwrapsinpre_exec⇒ está bien hoy; el punto es que sea una regla, no una suerte. - H5 · La materialización de dependencias se queda en hardlink (T10) y el experimento de reflink (§9) alimenta SDD 18 (wawafs), donde el store como FS vivo cambiaría el cociente.
- H6 · No
madvise(MADV_HUGEPAGE)en el camino de build mientrasdefrag=madvisey la granja corra apretada de RAM (T13). - H7 ·
DEBUG_INFO_BTFsigue apagado hasta que haya un consumidor real de BPF; cuando lo haya, la deuda es pahole en el lab y un re-hasheo, no un rediseño. - H8 · El contrato de capacidades es parte del release del kernel (§4.ter). Toda receta de
kernel nueva declara su
[[target]]con perfil; un kernel sin perfil sale SIN COMPROBAR, no aprobado. Y toda capacidad nueva entra con consumidor —ruta y símbolo— o no entra: «estaría bueno tener» no es un contrato. - H9 · El experimento de reflink cambia el cálculo de SDD 18, no el de hoy. Con
.dmergesobre ext4 el hardlink sigue siendo la elección correcta (T10). Lo que §9.2 agrega es que un store sobre xfs o btrfs compraría semántica de copia —mutación privada, sin la contrapartida de retener lo borrado— al mismo precio. Es un argumento para wawafs, medido; no un cambio de filesystem decidido acá.
8. Propuestas — lado tawasuyu
Detalle en el handoff espejo. En una línea cada una:
- W1 ·
pidfdpara liveness y señales ensandokan-local(hoyaccess("/proc/<pid>")ywaitpid(WNOHANG)en sondeo). Se gana correctitud (carrera de PID) antes que velocidad. - W2 · Telemetría por unidad desde el cgroup, no sumando
/proc(T4). Con sonda de capacidad: simemory.currentno existe (kernel sin MEMCG), decirlo, no callarlo. Del lado hammer esa sonda ya tiene con qué contrastarse:hammer kernel contract --list --jsonpublica qué promete cada perfil de kernel (§4.ter), que es el W6 en formato de dato. - W3 ·
arje-incarnateconposix_spawndonde elpre_execno sea imprescindible (T1), yclose_rangeen el que quede. - W4 · Los errores de cgroup dejan de descartarse.
let _ = write(...)ywarn!sobre un límite no aplicado son el bug de §4, no un detalle de estilo. - W5 ·
/procno se borra nunca: es el respaldo portable que hace posible SDD-SERVIDOR-AJENO. - W6 · El contrato entre repos es el trait
Engine, no una ABI de kernel. hammer publica la lista de símbolos garantizados (verificable conhammer kernel probe); tawasuyu elige backend en runtime.
9. Los experimentos nombrados — cuatro medidos, dos abiertos
La primera corrida los dejó nombrados y sin medir, todos por privilegios o por herramienta ausente. Cuatro cayeron el mismo día, con root. Condiciones distintas a la corrida de arriba (load ~1,3 sobre 4 vCPU, 4,3 GiB libres) ⇒ los números de acá no se cruzan con los de §2.
9.1 · proc connector y taskstats — MEDIDO (bench_connector.c, connector.txt)
a) Latencia. Esperar el evento PROC_EVENT_EXIT del connector no cuesta más que el
waitpid que el padre ya hace: 116,0 µs contra 114,8 µs por fork+_exit (mínimo de 7 rondas de
200), es decir dentro del ruido, con 0 eventos perdidos de 1 400. Con una advertencia dura que
salió del propio experimento: el multicast del connector no reintenta. Si el buffer del socket
se llena, el evento se pierde y quien lo espera se cuelga para siempre — la primera versión del
programa se colgó exactamente así. Un supervisor sobre connector necesita SO_RCVBUF grande y
un plazo, no una espera infinita.
b) Cobertura — el resultado que importa. 200 procesos de vida mínima, uno cada 10 ms:
| observador | vistos | CPU |
|---|---|---|
sondeo de /proc cada 100 ms (23 barridos) |
0 de 200 | 10,5 ms |
| proc connector (eventos) | 200 de 200 | 95,4 ms |
El sondeo no es caro: es ciego. Y la CPU del connector de esa tabla es cota superior — el
programa lo lee con espera activa de 200 µs, que no es el modo de un supervisor real (sería
epoll, donde el coste es despertar por evento).
c) taskstats. La familia genetlink existe y responde. Por consulta: 2 688 ns contra
2 697 ns de open+read+parse de /proc/self/stat. No gana en velocidad (sorpresa §3.4).
Lo que da y /proc no: contabilidad de retrasos (delay accounting) y una estructura binaria
estable en vez de un texto que hay que parsear posicionalmente.
9.2 · Copia con reflink — MEDIDO (bench_reflink.c, reflink.txt)
mkfs sobre un loop, xfs con reflink=1 y btrfs por defecto. Copiar un fichero entero:
| ext4 | xfs (loop) | btrfs (loop) | |
|---|---|---|---|
FICLONE (reflink) |
no soportado | 0,010 ms | 0,006 ms |
copy_file_range |
13,66 ms | 0,010 ms | 0,006 ms |
read+write (1 MiB) |
14,46 ms | 10,96 ms | 31,32 ms |
Y la prueba de que es O(1) y no «rápido»: con el fichero ocho veces más grande (512 MiB), el
reflink pasa de 0,010 a 0,020 ms —el doble, no ocho veces— mientras read+write pasa de 10,96 a
512,7 ms. 25 600× a 512 MiB en xfs. En btrfs, 0,006 → 0,015 ms.
Confirma T11 por el lado contrario: en ext4 copy_file_range no gana nada (13,66 contra 14,46 ms,
un 6%) porque ext4 no tiene reflink; el «copiar en O(1)» que la gente espera de esa syscall es
una propiedad del filesystem, no de la syscall. Material directo para SDD 18 (wawafs): con reflink
se obtiene semántica de copia al precio del hardlink, y sin la contrapartida del hardlink —que
.dmerge ya paga: retener en la caché lo que se borró del store.
9.3 · io_uring con SQPOLL — MEDIDO (bench_sqpoll.c, sqpoll.txt)
4K aleatorios en caché, profundidad 32, fd registrado:
| ns/op | ext4 | tmpfs |
|---|---|---|
pread |
554 | 749 |
| io_uring sin SQPOLL | 618 | 2 030 |
| io_uring con SQPOLL | 868 | 1 409 |
No cambia el veredicto de T12. Sobre datos cacheados SQPOLL sigue perdiendo contra la
syscall (1,6× peor en ext4), y aunque en tmpfs mejora al io_uring normal (1,4×), sigue estando
1,9× por detrás de pread. Encima se come un core con el hilo del kernel, que en una máquina
de 4 vCPU es el 25% de la granja. SQPOLL es para operaciones que de verdad bloquean, no para
amortizar cruces sobre caché.
9.4 · Coste en syscalls de un compilado — MEDIDO (syscalls-compilador.txt)
La corrida original decía «sin strace/perf en esta máquina no se puede atribuir». El
strace estaba en el propio corpus (store/3c1fd8c0…-strace, 6.19): la distro se paga a sí
misma la herramienta de diagnóstico. Un -c de un main() trivial con stdio/stdlib/string:
| syscalls | con error | el grueso | |
|---|---|---|---|
cc -O2 -c (gcc 16) |
1 803 | 1 095 (61%) | 919 de 923 readlink FALLAN |
zig cc -O2 -c (zig 0.16) |
3 608 | 214 (6%) | 1 104 futex (70% del tiempo en syscall) |
Dos lecturas:
- La tormenta de rutas de T8 existe y es de
readlink, no destat— canonicalización de rutas de gcc, que T8 no medía. Pero al piso de 78,7 ns, 1 803 cruces son 0,14 ms sobre 30,5 ms de compilado: el 0,5%. La respuesta a la pregunta original («¿vale segundos o minutos por receta?») es milisegundos por invocación: segundos por millar de compilados. No es ahí donde está el tiempo de una tanda. zig cctiene otro perfil: casi no falla rutas, pero coordina hilos. El tiempo questrace -cle atribuye es espera bloqueada, no CPU — y por esostrace -cno sirve para comparar compiladores, sólo para contar llamadas.
9.5 · Lo que sigue abierto
- Iterador BPF contra
/proc(T3): exige BTF y privilegios. Va detrás de H7 —DEBUG_INFO_BTFestá apagado en las cuatro recetas y su deuda (pahole) ya está medio pagada. - Un Intel con PTI: todos los pisos de syscall de acá son de un AMD sin PTI. En el laptop (TigerLake) las mismas medidas darían peor, y ahí T3/T6 duelen más.
10. Evidencia
docs/evidencia/tasas-kernel-2026-08-29/ — primera corrida: cuatro programas en C
(bench_proc.c, bench_io.c, bench_extra.c, bench_pin.c) y sus cinco salidas crudas
(proc.txt, io-ext4.txt, io-tmpfs.txt, extra.txt, pin.txt). Se compilan con
cc -O2 (bench_io pide -luring, bench_proc/bench_pin piden -lpthread) y se corren
sin argumentos salvo bench_io <dir> y bench_pin <estatico> <dinamico> <musl>.
Nota de unidad: en pin.txt la sección de fallos de página imprime ns/página × 1000 por
un factor de escala equivocado en el programa; los valores citados en T13 son los de esa
salida divididos por 1000, y coinciden con io-ext4.txt, que sí está en la unidad correcta.
Segunda corrida (§9, con root): bench_connector.c → connector.txt; bench_reflink.c →
reflink.txt (xfs y btrfs sobre loop, montados y desmontados por el propio guion);
bench_sqpoll.c → sqpoll.txt; y syscalls-compilador.txt, hecho con el strace del store.
Se compilan igual que los otros (bench_sqpoll pide -luring) y los tres primeros piden root:
bench_connector por CAP_NET_ADMIN, bench_reflink por mkfs+mount, bench_sqpoll por
CAP_SYS_NICE.
Contrato de capacidades: docs/state/kernel-contract.toml (el dato) y
hammer kernel contract --list (la vista). Los ficheros de esta carpeta no cambian; el contrato sí
—cada vez que un consumidor nuevo usa el kernel por nombre.