RTOS操作系统中HOOK函数的概念与用途及实战

在很多操作系统中，都存在这样一类API函数接口：HOOK函数（也叫钩子函数）。

比如：Windows桌面操作系统、µC/OS、 FreeRTOS等实时操作系统，都可以看见HOOK函数的存在。

下面结合µC/OS来讲讲什么是HOOK函数，它的用途是什么。

1什么是HOOK函数？

HOOK函数，也叫钩子函数，是一种被操作系统内部调用的函数。

如果使能了HOOK，操作系统就会在特定的事件到来之际，调用对应Hook函数（你写的hook函数）。

比如：在RTOS中删除了一个Task，就会调用对应的App_TaskIdleHook函数。（这个“App_TaskIdleHook”函数需要你自己写）

网上搜索HOOK的内容，大多已windows为例，描述钩子函数的作用、例子，比如百度百科：

钩子函数是Windows消息处理机制的一部分，通过设置“钩子”，应用程序可以在系统级对所有消息、事件进行过滤，访问在正常情况下无法访问的消息。钩子的本质是一段用以处理系统消息的程序，通过系统调用，把它挂入系统。

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。

2HOOK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：

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 */ }}

系统空闲钩子函数OSTaskIdleHook：

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

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 《 UserIdleCtr） { UserIdleCtr = 0;

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。

好了，就分享到这里，若不明白，欢迎大家留言！
编辑：lyn