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《单片机固件反编译与程序逻辑还原实战教程》

从ARM Cortex-M固件反汇编入手，结合IDA Pro与Ghidra，实战解析启动流程、外设驱动、RTOS任务与通信协议，还原程序逻辑并验证工程可行性

课程规模
图文体系
30个系统小节
总字数约 8.7 万字，配套3张动态热点交互图表、4张矢量图、14个表格
适宜人群
人群定位
有基础开发者 / 项目实操人员 / 想做案例练习的人
适合需要项目参考的人、初中级工程师使用
用于项目实操、案例练习和资料参考
配套资料
内容特色
本课程配套：资料索引、字段说明、使用说明、复查清单
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
能够独立完成固件反编译与程序逻辑还原
掌握外设驱动、RTOS内核与通信协议的逆向方法
具备固件补丁注入与交叉验证的工程能力
阶段 01 · 第 01-05 节

基础认知篇

基础认知篇：快速搭建固件逆向工具链与ARM Thumb-2指令基础

01
课程导论：Cortex-M固件反编译目标与工业级工具链选型
  • 工业级工具链选型
  • 模块边界收敛
  • 对比IDA
执行清单
02
STM32F103固件Hex解析与向量表定位实战
  • 解析Hex文件结构
  • VTOR向量表
  • 复位向量入口地址
执行清单
03
ARM Thumb-2指令集速查与反汇编输出验证
  • Thumb-2关键指
  • 用objdump验证
  • 反汇编输出验证
素材清单
04
IDA Pro加载固件：基址修正与段映射工程实践
  • 基址修正
  • 参数配置项
  • 修正加载偏移
配置
05
Ghidra头部分析与Cortex-M处理器选项配置
  • 关键对象
  • 参数配置项
  • 操作清单
配置
阶段 02 · 第 06-10 节

核心机制篇

核心机制篇：深入启动流程、时钟树、GPIO、UART、定时器等关键外设逆向

06
固件启动流程逆向：从复位向量到main函数入口
  • 最小代码样例
  • 跟踪复位处理
  • 启动回滚链路
代码
07
时钟树配置逆向：RCC寄存器序列与PLL参数还原
  • 参数配置项
  • 分析RCC寄存器写序
  • 外设初始化
配置
08
GPIO初始化代码模式识别与端口功能还原
  • 参数配置项
  • 还原LED
  • 最小代码样例
代码
09
UART波特率计算与串口驱动逻辑逆向
  • 从USART
  • DMA缓冲队列
  • UART波特率计算
执行清单
10
定时器PWM输出配置与占空比参数提取
  • 分析TIM
  • 还原PWM频率
  • 参数配置项
配置
阶段 03 · 第 11-15 节

工程实现篇

工程实现篇：覆盖ADC、SPI、I2C、中断与RTOS任务切换的实战还原

11
ADC多通道采样序列与DMA传输链路还原
  • 参数配置项
  • DMA缓冲队列
  • ADC采样链路
配置
12
SPI Flash驱动识别：命令序列与页编程逻辑分析
  • 命令序列
  • 识别SPI模式
  • 执行步骤链
命令
13
I2C EEPROM读写协议逆向：起始条件与ACK检测
  • 起始条件
  • 分析I2C时序寄存器
  • 还原设备地址
执行清单
14
中断服务函数定位与优先级分组还原
  • VTOR向量表
  • 优先级分组与抢占设置
  • 最小代码样例
执行清单
15
RTOS任务切换现场：PendSV与SVC指令逆向分析
  • PendSV
  • 错误码定位
  • 任务栈配置
执行清单
阶段 04 · 第 16-20 节

调试验证篇

调试验证篇：从FreeRTOS内核对象到字符串定位的调试技巧

16
FreeRTOS任务控制块链表遍历与优先级调度还原
  • 定位TCB结构体字段
  • 还原就绪列表
  • RTOS任务协同
执行清单
17
信号量与互斥量操作：内部计数值与等待队列还原
  • 队列水位
  • 最小代码样例
  • 还原计数值
执行清单
18
消息队列发送接收：环形缓冲区与阻塞机制逆向
  • DMA回调边界
  • 队列水位
  • 操作清单
执行清单
19
软件定时器回调注册与溢出处理逻辑还原
  • 最小代码样例
  • 执行步骤链
  • 软件定时器回调注册
流程清单
20
固件中字符串常量定位与printf格式化输出还原
  • 流量承接
  • 参数配置项
  • 固件中字符串常量定位
参数
阶段 05 · 第 21-25 节

高级专题篇

高级专题篇：状态机、Modbus、CAN、AES等工业级协议与加密逆向

21
查表法CRC校验与固件完整性自检逻辑还原
  • CRC校验
  • 还原固件完整性验证
  • 操作清单
流程清单
22
固件中状态机模式识别：跳转表与状态枚举还原
  • 跳转表与状态枚举还原
  • 跳转表与状态变量
  • 状态转移表
执行清单
23
Modbus RTU协议栈逆向：帧解析与CRC16计算还原
  • CRC16计算还原
  • CRC校验
  • Modbus
执行清单
24
CAN总线报文过滤与ID掩码配置逆向分析
  • 参数配置项
  • 还原接收ID列表
  • 关键对象
配置
25
固件中AES加密函数识别与S盒查找表定位
  • 最小代码样例
  • 执行步骤链
  • 操作清单
流程清单
阶段 06 · 第 26-30 节

项目收束篇

项目收束篇：补丁注入、死锁分析、交叉验证与逆向报告输出

26
固件补丁注入：修改跳转指令实现功能热修复
  • 修改跳转指令实现功能
  • 最小代码样例
  • 用二进制补丁修改跳转
执行清单
27
固件中未初始化全局变量识别与内存布局还原
  • BSS段
  • 还原全局变量地址
  • 内存布局还原
执行清单
28
多任务死锁场景分析：信号量获取顺序与优先级反转
  • 互斥锁边界
  • RTOS任务协同
  • 信号量获取顺序
执行清单
29
固件反编译结果与源码交叉验证：函数签名匹配
  • 最小代码样例
  • 对比反编译示例片段
  • 参数配置项
代码
30
完整固件逆向报告输出：从二进制到逻辑文档化
  • 从二进制到逻辑文档化
  • 启动回滚链路
  • 可追溯报告
素材清单