RTOS操作系統(tǒng)中HOOK函數(shù)的用途

作者 | strongerHuang

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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桌面系統(tǒng)、μC/OS、 FreeRTOS等RTOS中，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。

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HOOK函數(shù)，也叫鉤子函數(shù)，是一種會被操作系統(tǒng)內(nèi)部的回調(diào)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)（回調(diào)函數(shù)，也是你寫的hook應(yīng)用程序）。

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”是需要你自己寫的函數(shù)）

網(wǎng)上搜索大多已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。

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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 */ 

#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"); }}