RTOS操作系统中HOOK函数的用途

迈不过友情╰ 2022-11-12 11:55 165阅读 0赞

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作者 | strongerHuang

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在很多操作系统中，都存在这样一类API（函数接口）：**HOOK函数，也叫钩子函数。**

比如：Windows桌面系统、µC/OS、 FreeRTOS等RTOS中，都可以看见HOOK函数的存在。

下面结合µC/OS来讲讲什么是HOOK函数，它的用途是什么。

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**什么是HOOK函数？**

HOOK函数，也叫钩子函数，是一种会被操作系统内部的回调的函数。

**如果使能了HOOK，操作系统就会在特定的事件到来之际，调用对应Hook函数（回调函数，也是你写的hook应用程序）。**

比如：在RTOS中删除了一个Task，就会调用对应的**App\_TaskIdleHook**函数。（这个“App\_TaskIdleHook”是需要你自己写的函数）

网上搜索大多已windows为例，描述钩子函数的作用、例子，比如百度百科：

> 钩子函数是Windows消息处理机制的一部分，通过设置“钩子”，应用程序可以在系统级对所有消息、事件进行过滤，访问在正常情况下无法访问的消息。钩子的本质是一段用以处理系统消息的程序，通过系统调用，把它挂入系统。

**为什么叫“钩子”？**

网上有很多说法，比如：被操作系统“钩”住了。感兴趣的读者可以上网了解。

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**HOOK函数的用途和用法**

我们熟悉的µC/OS、 FreeRTOS等RTOS实时操作系统中都有Hook函数，在config配置文件中使能对应的开关即可使用。

下面结合µC/OS来讲讲HOOK函数的用途和用法：

**1.配置HOOK**

在很多RTOS中都有一个（或多个）配置文件，来配置（裁剪）系统。

比如在µC/OS中，就有os\_cfg.h系统配置文件。其实就是一些使能开关，需要的功能开启，不需要的关系，以达到裁剪系统的作用。

/* ---------------------- MISCELLANEOUS ----------------------- */
    #define OS_APP_HOOKS_EN           1    /* Application-defined hooks are called from the uC/OS-II hooks */
    #define OS_ARG_CHK_EN             0    /* Enable (1) or Disable (0) argument checking                  */
    #define OS_CPU_HOOKS_EN           1    /* uC/OS-II hooks are found in the processor port files         */
    
    
    #define OS_DEBUG_EN               1    /* Enable(1) debug variables                                    */

同样，HOOK函数也是通过cfg配置文件进行使能，比如：

#define OS_APP_HOOKS_EN           1
    #define OS_CPU_HOOKS_EN           1

**0：关闭；**

**1：开启；**

同理，在FreeRTOS中一样也有类似配置：

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我们开启需要使用HOOK即可。

**2.使用TaskIdleHook**

TaskIdleHook，即**任务空闲钩子函数**，在任务空闲的时候，会调用该钩子函数。

这个钩子函数，在很多操作系统中都有，在任务空闲（其他所有任务都挂起）的时候，会调用该Hook函数。

比如：我们所说的CPU利用率，就是在空闲任务中进行统计的，拿µC/OS来说：

void  OS_TaskIdle (void *p_arg)
    {
    #if OS_CRITICAL_METHOD == 3u                     /* Allocate storage for CPU status register           */
        OS_CPU_SR  cpu_sr = 0u;
    #endif
        p_arg = p_arg;                               /* Prevent compiler warning for not using 'p_arg'     */
        for (;;) {
            OS_ENTER_CRITICAL();
            OSIdleCtr++;
            OS_EXIT_CRITICAL();
            OSTaskIdleHook();                        /* Call user definable HOOK                           */
        }
    }

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**系统空闲钩子函数OSTaskIdleHook：**

#if OS_CPU_HOOKS_EN > 0u
    void  OSTaskIdleHook (void)
    {
    #if OS_APP_HOOKS_EN > 0u
        App_TaskIdleHook();
    #endif
    }
    #endif

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**应用空闲钩子函数App\_TaskIdleHook：**

如果使能了怎会执行该函数，需要我们自己实现，比如：空闲统计数值超过50次，我们打印一段信息：

void  App_TaskIdleHook (void)
    {
      UserIdleCtr++;  //¿ÕÏÐ¼ÆÊý
    
    
      if(50 < UserIdleCtr)
      {
        UserIdleCtr = 0;
    
    
        printf("SYS_IDLE");
      }
    }

看到这里，大家明白了HOOK函数原来了吗？从系统内部一步一步分析，其实很简单。

因为操作系统大多数时候都处于空闲状态，IDLE空闲函数会比较频繁执行，可能很多人怎么理解。

HOOK函数就上面说的，**会在特定的事件到来之际，被回调执行**，IDLE空闲任务比较频繁，像**删除Task任务**这种事件就很少，该类HOOK函数就很少产生。

好了，大家明白了吗？ 若不明白，欢迎大家留言！

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