Linuxカーネルスレッドによるスケジューリングステータスのリアルタイム取得方法

最近プロジェクトをする中で、スレッドはリアルタイムで自分がsched outとsched inにされていることを知る必要がある.schedule()関数の実装を見ると、カーネルは対応するnotifierメカニズムを提供することが分かった.
1.プロセスsched outプロセス
schedule->__schedule->context_switch->prepare_task_switch->
fire_sched_out_preempt_notifiers->__fire_sched_out_preempt_notifiers:

static void
__fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
				   struct task_struct *next)
{
	struct preempt_notifier *notifier;
        /*  curr   notifier，       sched out */
	hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
		notifier->ops->sched_out(notifier, next);
}

2.プロセスsched in
schedule->__schedule->context_switch->finish_task_switch->
fire_sched_in_preempt_notifiers->

static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
{
	struct preempt_notifier *notifier;
        /*    sched in  */
	hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
		notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
}

3.notifier登録
LinuxカーネルはAPIを提供し、現在のプロセスの登録スケジューリングnotifier
void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
void preempt_notifier_inc(void)
void preempt_notifier_dec(void)
notifer_registerは以下のように実現される.

void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
{
	if (!static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
		WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled
");
        /* notifer      preempt_notifier  */
	hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
}

4.任意のプロセスによるリスニングのスケジュール
preempt_notifier_register関数は、現在のプロセスに対してのみスケジューリングnotifierを登録できます.適切に変更して、任意のプロセススケジューリングNotifierを登録できます.

int task_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier,pid_t pid)
{
    struct pid *pid ;
    struct task_struct *task ;

    pid = find_get_pid(pid);
    if(!pid)
        return -EIO ;
    task = get_pid_task(pid,PIDTYPE_PID);
    if(!task)
        return -EIO ;
    hlist_add_head(&notifier->link, &task->preempt_notifiers);
    return 0;
}

5.用途
1.命令データ収集など、プロセススケジューリングの特定シーンに注目する必要がある
2.セキュリティレルムプロセス間の対抗