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本课程属于：014-STM32固件逆向与外设分析 网络安全工程与攻防实战 · 共 20 门相关课程，组合学习更完整。
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《STM32 FreeRTOS固件逆向与任务调度分析实战》

基于STM32与FreeRTOS，深入逆向分析固件结构、任务调度机制与堆栈行为，结合工业级调试工具与实战案例，培养嵌入式系统安全分析与性能调优能力

课程规模
图文体系
30个系统小节
总字数约 8.5 万字，配套5张动态热点交互图表、14张矢量图、9个表格
适宜人群
人群定位
有项目经验的工程师
调试优化人员
架构与性能提升需求人群
配套资料
内容特色
本课程配套：现象矩阵、诊断流程、修复动作表、复测清单
每份资料都对应章节任务、检查点或复盘材料
帮助你把学习内容转成可复查结果
学习收获
落地结果
掌握固件逆向与任务调度分析的核心方法
能独立定位堆栈溢出、优先级反转等典型问题
具备从固件提取到调度图重建的完整能力
阶段 01 · 第 01-05 节

基础认知篇

基础认知篇：搭建逆向环境，理解固件结构与启动流程

01
课程导论：STM32 FreeRTOS固件逆向与任务调度分析全景
  • RTOS任务协同
  • 模块边界收敛
  • 逆向分析在嵌入式安全
执行清单
02
STM32CubeIDE与GCC工具链固件编译与ELF解析
  • 搭建开发环境
  • 编译固件并解析ELF
  • 为逆向分析奠定基础
执行清单
03
Cortex-M3 / M4启动文件与向量表逆向定位
  • 启动回滚链路
  • VTOR向量表
  • 固件入口点
流程清单
04
FreeRTOS源码编译与任务创建函数符号识别
  • 编译FreeRTOS
  • RTOS任务协同
  • 关键对象
执行清单
05
IDA Pro与Ghidra固件加载与STM32外设寄存器映射
  • 使用IDA
  • 参数配置项
  • Ghidra固件加载
配置
阶段 02 · 第 06-10 节

核心机制篇

核心机制篇：逆向TCB、栈帧与上下文切换，看清调度本质

06
固件段解析：.text / .data / .bss与FreeRTOS堆栈布局
  • text
  • 逆向分析固件内存段
  • RTOS任务协同
执行清单
07
任务控制块TCB逆向：结构体字段与链表遍历
  • 结构体字段
  • 逆向TCB结构体
  • RTOS任务协同
执行清单
08
任务堆栈初始化与栈帧逆向分析实战
  • RTOS任务协同
  • 错误码定位
  • 操作清单
执行清单
09
PendSV异常与上下文切换汇编级逆向
  • 最小代码样例
  • RTOS任务协同
  • 错误码定位
流程清单
10
SysTick定时器配置与时间片调度逆向
  • 参数配置项
  • 逆向时间片轮转调度触
  • 操作清单
配置
阶段 03 · 第 11-15 节

工程实现篇

工程实现篇：分析信号量、队列、互斥量等同步机制实现

11
空闲任务与钩子函数逆向定位与行为分析
  • RTOS任务协同
  • 执行步骤链
  • 操作清单
流程清单
12
任务优先级与就绪列表逆向：位图与链表实现
  • 位图与链表实现
  • 逆向就绪列表数据结构
  • 分析优先级位图
执行清单
13
阻塞态与延时函数任务逆向分析
  • RTOS任务协同
  • 队列水位
  • 操作清单
执行清单
14
信号量创建与释放函数逆向及内部计数机制
  • 逆向xSemapho
  • 队列水位
  • 最小代码样例
执行清单
15
队列操作函数逆向：xQueueSend与xQueueReceive
  • xQueueSend
  • 队列水位
  • RTOS任务协同
流程清单
阶段 04 · 第 16-20 节

调试验证篇

调试验证篇：结合GDB与OpenOCD动态调试，验证逆向结论

16
互斥量与优先级继承机制逆向分析
  • 互斥锁边界
  • 分析优先级继承算法防
  • 操作清单
执行清单
17
事件组与任务通知逆向：轻量级同步机制
  • 轻量级同步机制
  • RTOS任务协同
  • 执行步骤链
流程清单
18
软件定时器任务与回调函数逆向定位
  • RTOS任务协同
  • 执行步骤链
  • 操作清单
流程清单
19
内存管理heap_4实现与碎片分析逆向
  • 栈堆边界
  • 分析空闲链表
  • 操作清单
执行清单
20
临界区与中断屏蔽宏portDISABLE_INTERRUPTS逆向
  • 逆向临界区实现
  • 中断嵌套影响
  • INTER
执行清单
阶段 05 · 第 21-25 节

高级专题篇

高级专题篇：掌握堆栈检测、任务劫持与多核调度差异

21
GDB与OpenOCD动态调试：断点设置与任务状态监控
  • RTOS任务协同
  • 使用GDB动态调试固
  • 关键对象
执行清单
22
固件修改与注入：任务优先级篡改与调度劫持
  • RTOS任务协同
  • 实现调度行为劫持实验
  • 固件修改
执行清单
23
堆栈溢出检测与FreeRTOS栈水印逆向分析
  • 逆向堆栈溢出检测机制
  • 复盘清单
  • 堆栈溢出检测
执行清单
24
任务挂起与恢复函数任务
  • RTOS任务协同
  • 分析挂起列表
  • 操作清单
执行清单
25
多核与SMP扩展：FreeRTOS在STM32H7上的调度差异
  • FreeRTOS在S
  • 关键对象
  • 多核与SMP扩展
执行清单
阶段 06 · 第 26-30 节

项目收束篇

项目收束篇：通过无人机飞控案例，完成从固件提取到性能评估的全流程

26
功耗模式与Tickless Idle逆向分析
  • 逆向Tickless
  • 分析WFE
  • 功耗模式
执行清单
27
固件加密与反逆向：STM32读保护与代码混淆对抗
  • 最小代码样例
  • 常见混淆技术
  • 探讨逆向绕过
代码
28
自动化逆向脚本：Python与IDAPython批量解析任务信息
  • RTOS任务协同
  • 编写IDAPytho
  • 自动化逆向脚本
脚本
29
工业案例：无人机飞控固件任务调度逆向与故障定位
  • RTOS任务协同
  • 逆向真实飞控固件
  • 互斥锁边界
执行清单
30
综合实战：从固件提取到调度图重建与性能评估
  • 性能取舍表
  • 完整逆向固件
  • RTOS任务协同
执行清单