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本课程属于：016-嵌入式固件安全审计与协议逆向 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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把知识变为收入

《FreeRTOS单片机固件逆向与线程逻辑分析实战》

从固件逆向角度深度剖析FreeRTOS内核对象、任务调度与线程同步机制，结合工业级调试工具与实战案例，培养无源码场景下的RTOS逆向分析与逻辑恢复工程能力

课程规模
图文体系
30个系统小节
总字数约 9.4 万字，配套5张动态热点交互图表、5张矢量图、12个表格
适宜人群
人群定位
有一定嵌入式基础，想深入RTOS逆向的开发者
需要项目实操案例的初中级工程师
想做固件分析与线程逻辑恢复的实战人员
配套资料
内容特色
本课程配套：项目结构图、模块任务拆解表、实验验证计划、项目验收表
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
掌握无源码场景下FreeRTOS任务、队列、信号量等内核对象逆向方法
能独立完成固件提取、反汇编、符号恢复与线程逻辑分析
具备将逆向方法迁移到其他RTOS或MCU平台的工程能力
阶段 01 · 第 01-05 节

基础认知篇

基础认知篇：搭建逆向环境，掌握固件提取与TCB结构定位

01
课程导论：STM32F4 FreeRTOS固件逆向与线程分析工程全景
  • STM32F4
  • 课程目标
  • 关键对象
执行清单
02
Cortex-M4硬核寄存器与FreeRTOS任务上下文现场取证
  • 错误码定位
  • RTOS任务协同
  • 配套交互时序
执行清单
03
STM32 Flash固件提取与Bin文件段解析实战
  • 使用J-Link
  • VTOR向量表
  • STM32
代码
04
Ghidra反汇编环境搭建与FreeRTOS符号恢复策略
  • 参数配置项
  • 最小代码样例
  • Ghidra反汇编环
配置
05
FreeRTOS任务控制块TCB结构逆向与字段定位
  • 内存布局
  • 状态列表
  • RTOS任务协同
执行清单
阶段 02 · 第 06-10 节

核心机制篇

核心机制篇：深入任务栈回溯、调度器与PendSV切换汇编级分析

06
任务栈回溯与局部变量恢复：基于Cortex-M4栈帧分析
  • 基于Cortex-M
  • 任务栈配置
  • 参数配置项
参数
07
空闲任务与定时器任务逆向：IDLE与Timer Daemon线程识别
  • IDLE
  • RTOS任务协同
  • 成果范围
执行清单
08
任务创建API逆向：任务参数传递与内部链表操作
  • RTOS任务协同
  • 操作清单
  • 验收口径
参数
09
就绪列表与优先级位图逆向：调度器核心数据结构恢复
  • 调度器核心数据结构恢
  • 逆向就绪列表数组
  • RTOS任务协同
执行清单
10
PendSV异常与任务切换汇编级逆向分析
  • 最小代码样例
  • RTOS任务协同
  • 操作清单
代码
阶段 03 · 第 11-15 节

工程实现篇

工程实现篇：逆向队列、信号量、互斥量等同步机制内部实现

11
SysTick定时器配置与时间片轮转逆向
  • 最小代码样例
  • 参数配置项
  • 操作清单
配置
12
临界区与中断屏蔽：portDISABLE_INTERRUPTS逆向实现
  • portDISABL
  • 分析临界区进入
  • 中断嵌套保护
执行清单
13
队列创建与发送API逆向：xQueueSend内部临界区与链表操作
  • 内部临界区与链表操作
  • 最小代码样例
  • 队列水位
流程清单
14
队列接收与阻塞超时逆向：xQueueReceive与任务状态迁移
  • RTOS任务协同
  • 分析xQueueRe
  • 队列水位
流程清单
15
信号量创建与Give / Take操作逆向：基于队列机制的封装
  • 队列水位
  • xSemaphor
  • 信号量创建
代码
阶段 04 · 第 16-20 节

调试验证篇

调试验证篇：通过事件组、任务通知、内存堆等验证逆向结果

16
互斥量与优先级继承机制逆向分析
  • 互斥锁边界
  • 还原优先级临时提升
  • 操作清单
执行清单
17
事件组创建与位操作逆向：xEventGroupSetBits内部实现
  • xEventGrou
  • 最小代码样例
  • RTOS任务协同
流程清单
18
任务通知API逆向：轻量级信号量替代方案分析
  • 轻量级信号量替代方案
  • RTOS任务协同
  • 配套状态转换
执行清单
19
软件定时器创建与回调执行逆向：Timer Command Queue机制
  • Timer
  • 执行步骤链
  • 队列水位
命令
20
内存堆管理逆向：heap_4实现中的链表与合并算法
  • 栈堆边界
  • 与vPortFree
  • 还原空闲块链表遍历
执行清单
阶段 05 · 第 21-25 节

高级专题篇

高级专题篇：应对栈溢出、多核SMP、固件加壳等进阶场景

21
栈溢出检测机制逆向：配置实现
  • 参数配置项
  • 定位栈溢出钩子调用点
  • 模块边界收敛
执行清单
22
任务删除与资源清理逆向：任务与TCB回收流程
  • RTOS任务协同
  • 操作清单
  • 验收口径
流程清单
23
挂起与恢复任务逆向：任务与任务状态切换
  • RTOS任务协同
  • 状态转移表
  • 操作清单
执行清单
24
多核SMP场景下FreeRTOS逆向要点：以Cortex-M7双核为例
  • 以Cortex-M7
  • RTOS任务协同
  • 多核SMP场景下Fr
执行清单
25
固件加壳与反逆向对抗：FreeRTOS固件脱壳与符号恢复
  • 固件脱壳与符号恢复
  • 实战处理加壳固件
  • 利用动态调试
代码
阶段 06 · 第 26-30 节

项目收束篇

项目收束篇：三个工业案例完整复盘，输出可复用的逆向方法论

26
工业案例：无人机飞控FreeRTOS任务线程逻辑逆向还原
  • RTOS任务协同
  • 以实际飞控固件为例
  • 关键对象
执行清单
27
工业案例：工业PLC中FreeRTOS任务优先级反转与死锁分析
  • 互斥锁边界
  • 关键对象
  • 工业PLC中
执行清单
28
工业案例：智能电表FreeRTOS低功耗模式与任务唤醒逆向
  • RTOS任务协同
  • 逆向Tickless
  • 关键对象
执行清单
29
自动化脚本编写：Python+Ghidra批量恢复FreeRTOS内核对象
  • Python+Ghi
  • 队列水位
  • 提升逆向效率
脚本
30
课程总结：FreeRTOS固件逆向方法论与工业级分析报告输出
  • 工业级分析报告输出
  • 执行步骤链
  • 安全评估
流程清单