在很多操作系統中,都存在這樣一類API函數接口:HOOK函數(也叫鉤子函數)。
比如:Windows桌面操作系統、μC/OS、 FreeRTOS等實時操作系統,都可以看見HOOK函數的存在。
下面結合μC/OS來講講什么是HOOK函數,它的用途是什么。
1什么是HOOK函數?
HOOK函數,也叫鉤子函數,是一種被操作系統內部調用的函數。
如果使能了HOOK,操作系統就會在特定的事件到來之際,調用對應Hook函數(你寫的hook函數)。
比如:在RTOS中刪除了一個Task,就會調用對應的App_TaskIdleHook函數。(這個“App_TaskIdleHook”函數需要你自己寫)
網上搜索HOOK的內容,大多已windows為例,描述鉤子函數的作用、例子,比如百度百科:
鉤子函數是Windows消息處理機制的一部分,通過設置“鉤子”,應用程序可以在系統級對所有消息、事件進行過濾,訪問在正常情況下無法訪問的消息。鉤子的本質是一段用以處理系統消息的程序,通過系統調用,把它掛入系統。
為什么叫“鉤子”?
網上有很多說法,比如:被操作系統“鉤”住了。感興趣的讀者可以上網了解。
2HOOK函數的用途和用法
我們熟悉的μC/OS、 FreeRTOS等RTOS實時操作系統中都有Hook函數,在config配置文件中使能對應的開關即可使用。
下面結合μC/OS來講講HOOK函數的用途和用法:
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。
比如在μC/OS中,就有os_cfg.h系統配置文件。其實就是一些使能開關,需要的功能開啟,不需要的關系,以達到裁剪系統的作用。
/* ---------------------- 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,即任務空閑鉤子函數,在任務空閑的時候,會調用該鉤子函數。
這個鉤子函數,在很多操作系統中都有,在任務空閑(其他所有任務都掛起)的時候,會調用該Hook函數。
比如:我們所說的CPU利用率,就是在空閑任務中進行統計的,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 */ }}

系統空閑鉤子函數OSTaskIdleHook:
#if OS_CPU_HOOKS_EN 》 0uvoid OSTaskIdleHook (void){#if OS_APP_HOOKS_EN 》 0u App_TaskIdleHook();#endif}#endif

應用空閑鉤子函數App_TaskIdleHook:
如果使能了怎會執行該函數,需要我們自己實現,比如:空閑統計數值超過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函數原理了嗎?從系統內部一步一步分析,其實很簡單。
因為操作系統大多數時候都處于空閑狀態,IDLE空閑函數會比較頻繁執行,可能很多人怎么理解。
HOOK函數就上面說的,會在特定的事件到來之際,被調用執行,IDLE空閑任務比較頻繁,像刪除Task任務這種事件就很少,該類HOOK函數就很少產生。
好了,就分享到這里,若不明白,歡迎大家留言!
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原文標題:RTOS操作系統中HOOK函數的用途
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