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(huì)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(huì)在特定的事件到來之際,調(diào)用對(duì)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(gè)Task,就會(huì)調(diào)用對(duì)應(yīng)的App_TaskIdleHook函數(shù)。(這個(gè)“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(jī)制的一部分,通過設(shè)置“鉤子”,應(yīng)用程序可以在系統(tǒng)級(jí)對(duì)所有消息、事件進(jìn)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(shí)時(shí)操作系統(tǒng)中都有Hook函數(shù),在config配置文件中使能對(duì)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(gè)(或多個(gè))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(shí)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(dá)到裁剪系統(tǒng)的作用。
/* ---------------------- MISCELLANEOUS ----------------------- */
#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(shí)候,會(huì)調(diào)用該鉤子函數(shù)。
這個(gè)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(shí)候,會(huì)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(jìn)行統(tǒng)計(jì)的,拿μC/OS來說:
void OS_TaskIdle (void *p_arg){ OS_CPU_SR cpu_sr = 0u; 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:
void OSTaskIdleHook (void){ App_TaskIdleHook();}
應(yīng)用空閑鉤子函數(shù)App_TaskIdleHook:
如果使能了怎會(huì)執(zhí)行該函數(shù),需要我們自己實(shí)現(xiàn),比如:空閑統(tǒng)計(jì)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)原來了嗎?從系統(tǒng)內(nèi)部一步一步分析,其實(shí)很簡(jiǎn)單。
因?yàn)椴僮飨到y(tǒng)大多數(shù)時(shí)候都處于空閑狀態(tài),IDLE空閑函數(shù)會(huì)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(huì)在特定的事件到來之際,被回調(diào)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,大家明白了嗎? 若不明白,歡迎大家留言!
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