在许多操作系统中,都有一种名为HOOK函数的API接口,也被称为钩子函数。这些操作系统包括Windows桌面操作系统、µC/OS、FreeRTOS等实时操作系统,都具有HOOK函数的功能。对于µC/OS来说,HOOK函数是指一个被操作系统内部调用的函数。如果使用HOOK函数,当特定事件到来时,操作系统就会调用对应的Hook函数。比如,在µC/OS中,当删除一个Task时,就会调用对应的App_TaskIdleHook函数。需要注意的是,这个App_TaskIdleHook函数需要用户自己来编写。虽然目前网络上大部分关于HOOK函数的讨论都基于Windows,描述了钩子函数的用途和例子,但在µC/OS等操作系统中,HOOK函数同样起到非常重要的作用,让系统能够更好地处理事件和消息。
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。
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:
![image-20231127220609417](https://lxlinux.superbed.verylink.top/item/6564a29dc458853aeff11619.png)
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 */
}
}
![image-20231127220629799](https://lxlinux.superbed.verylink.top/item/6564a29dc458853aeff11617.png)
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
![image-20231127220639216](https://lxlinux.superbed.verylink.top/item/6564a29dc458853aeff11616.png)
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++; //¿ÕÏмÆÊý
if(50 printf("SYS_IDLE");
}
}
看到这里,大家明白了HOOK函数原理了吗?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,被调用执行,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。
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