HOOK函數(shù)概述、用途和用法

在很多操作系統(tǒng)中，都存在這樣一類API函數(shù)接口：HOOK函數(shù)(也叫鉤子函數(shù))。

比如：Windows桌面操作系統(tǒng)、μC/OS、 FreeRTOS等實時操作系統(tǒng)，都可以看見HOOK函數(shù)的存在。

下面結(jié)合μC/OS來講講什么是HOOK函數(shù)，它的用途是什么。

什么是HOOK函數(shù)?

HOOK函數(shù)，也叫鉤子函數(shù)，是一種被操作系統(tǒng)內(nèi)部調(diào)用的函數(shù)。

如果使能了HOOK，操作系統(tǒng)就會在特定的事件到來之際，調(diào)用對應(yīng)Hook函數(shù)(你寫的hook函數(shù))。

比如：在RTOS中刪除了一個Task，就會調(diào)用對應(yīng)的App_TaskIdleHook函數(shù)。(這個“App_TaskIdleHook”函數(shù)需要你自己寫)

網(wǎng)上搜索HOOK的內(nèi)容，大多已windows為例，描述鉤子函數(shù)的作用、例子，比如百度百科：

鉤子函數(shù)是Windows消息處理機制的一部分，通過設(shè)置“鉤子”，應(yīng)用程序可以在系統(tǒng)級對所有消息、事件進行過濾，訪問在正常情況下無法訪問的消息。鉤子的本質(zhì)是一段用以處理系統(tǒng)消息的程序，通過系統(tǒng)調(diào)用，把它掛入系統(tǒng)。

為什么叫“鉤子”?

網(wǎng)上有很多說法，比如：被操作系統(tǒng)“鉤”住了。感興趣的讀者可以上網(wǎng)了解。

HOOK函數(shù)的用途和用法

我們熟悉的μC/OS、 FreeRTOS等RTOS實時操作系統(tǒng)中都有Hook函數(shù)，在config配置文件中使能對應(yīng)的開關(guān)即可使用。

下面結(jié)合μC/OS來講講HOOK函數(shù)的用途和用法：

1.配置HOOK

在很多RTOS中都有一個(或多個)配置文件，來配置(裁剪)系統(tǒng)。

比如在μC/OS中，就有os_cfg.h系統(tǒng)配置文件。其實就是一些使能開關(guān)，需要的功能開啟，不需要的關(guān)系，以達到裁剪系統(tǒng)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                                    */

同樣，HOOK函數(shù)也是通過cfg配置文件進行使能，比如：

#define OS_APP_HOOKS_EN           1#define OS_CPU_HOOKS_EN           1

0：關(guān)閉;

1：開啟

同理，在FreeRTOS中一樣也有類似配置：

我們開啟需要使用HOOK即可。

2.使用TaskIdleHook

TaskIdleHook，即任務(wù)空閑鉤子函數(shù)，在任務(wù)空閑的時候，會調(diào)用該鉤子函數(shù)。

這個鉤子函數(shù)，在很多操作系統(tǒng)中都有，在任務(wù)空閑(其他所有任務(wù)都掛起)的時候，會調(diào)用該Hook函數(shù)。

比如：我們所說的CPU利用率，就是在空閑任務(wù)中進行統(tǒng)計的，拿μC/OS來說：

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                           */    }}

系統(tǒng)空閑鉤子函數(shù)OSTaskIdleHook：

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

應(yīng)用空閑鉤子函數(shù)App_TaskIdleHook：

如果使能了怎會執(zhí)行該函數(shù)，需要我們自己實現(xiàn)，比如：空閑統(tǒng)計數(shù)值超過50次，我們打印一段信息：

void  App_TaskIdleHook (void){  UserIdleCtr++;  //???D??êy
  if(50 < UserIdleCtr)  {    UserIdleCtr = 0;
printf("SYS_IDLE");}}

看到這里，大家明白了HOOK函數(shù)原理了嗎?從系統(tǒng)內(nèi)部一步一步分析，其實很簡單。

因為操作系統(tǒng)大多數(shù)時候都處于空閑狀態(tài)，IDLE空閑函數(shù)會比較頻繁執(zhí)行，可能很多人怎么理解。

HOOK函數(shù)就上面說的，會在特定的事件到來之際，被調(diào)用執(zhí)行，IDLE空閑任務(wù)比較頻繁，像刪除Task任務(wù)這種事件就很少，該類HOOK函數(shù)就很少產(chǎn)生。

好了，就分享到這里，若不明白，歡迎大家留言!

原文標(biāo)題：什么是RTOS“鉤子”函數(shù)?

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審核編輯：湯梓紅