Show page

Differences

This shows you the differences between two versions of the page.

--- iothings:laboratoare:lab8 [2022/02/11 16:54]
laura.ruse removed
+++ iothings:laboratoare:lab8 [2022/05/11 20:05] (current)
cosmin.chenaru [Secure Boot]
@@ Line 1: / Line 1: @@
-====== Multitasking pentru Sparrow ======
+===== Laborator 08. Securizarea aplicațiilor pe ESP32 =====
-In acest laborator vom studia implementarea unui mediu multi-tasking pentru platforma Sparrow. Pentru simplitate, functionalitatea multi-tasking este implementata peste IDE-ul Arduino sub forma unei biblioteci ce permite planificarea diferitelor task-uri, salvarea si refacerea contextului si rularea efectiva a diferitelor procese intr-o maniera concurenta.
+În laboratorul de astăzi vom folosi tool-ul ESP-IDF (Espressif IoT Development Framework) pentru a securiza codul ce rulează pe plăcuța ESP32.
-Biblioteca folosita este o versiune modificata a [[https://github.com/chrismoos/avr-os|avr-os]] ce pune la dispozitie un mediu de execuie de baza pentru rularea de procese in regim de multitasking.
+==== ESP-IDF ====
-Biblioteca foloseste un planificator preemptiv pentru a face schimbarea de context si fiecare task are propria stiva ce este salvata si refacuta la reluarea executiei. Un timer AVR este initializat si folosit pentru a furniza tick-urile de ceas pe baza carora se face temporizarea executiei si schimbarea de context.
+ESP-IDF este un framework pentru dezvoltarea de aplicații pentru plăcuțele de la Espressif. Vine cu un toolchain (compilator, debugger) pentru ESP32, diferite scripturi Python pentru a compila și scrie aplicațiile pe flash-ul plăcuței, cât și cu diferite exemple de aplicații foarte folositoare.
-===== Instalare si configurare =====
+{{:iothings:laboratoare:lab8-pic1.png|}}
-Biblioteca o puteti descarca de {{:iothings:avr_os.zip|aici}}. Copiati continutul arhivei in directorul Libraries al Arduino si restartati IDE-ul.
+Pentru a instala ESP-IDF, putem folosi acest tutorial:
-Un exemplu de folosire a bibliotecii il aveti in exemplul de mai jos:
+https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/en/latest/esp32/get-started/windows-setup.html
-<code C>
+Puteți folosi "ESP-IDF v4.4.1 - Offline Installer" pentru a instala tool-ul ESP-IDF.
-#include <AVR_OS.h>
-spinlock_t testLock;
+{{:iothings:laboratoare:lab8-pic2.png?300|}}
-// Create instance of OS multitasker
+După instalare, o fereastră PowerShell se va deschide:
-AVR_OS os = AVR_OS();
-// Define task 1
+{{:iothings:laboratoare:lab8-pic3.png?600|}}
-void task1(void *arg) {
+==== Secure Boot ====
-   uint8_t val=0;
-    while(1) {
-        os.spinlock_acquire(&testLock);
-        Serial.println("task1: " + String((long)os.os_get_uptime()));
-        os.spinlock_release(&testLock);
-        os.os_sleep(10000);
-    }
-}
-// Define task 2
+Plăcuța ESP32 are diferite niveluri de protecție, începând de la "secure boot" și până la securizarea aplicației.
-void task2(void *arg) {
-    int x = 0;
-    uint8_t val = 0;
-    while(1) {
-        os.spinlock_acquire(&testLock);
+Vom urmări aceste doua tutoriale pentru a înțelege procesul de securizare:
-        Serial.println("task2: " + String(x++));
-        os.spinlock_release(&testLock);
-        os.os_sleep(1000);
-    }
-}
-// Define task 3
+https://blog.espressif.com/understanding-esp32s-security-features-14483e465724
-void task3(void *arg) {
+https://demo-dijiudu.readthedocs.io/en/latest/security/secure-boot.html
-    while(1) {
-        os.spinlock_acquire(&testLock);
-        Serial.println("task3: HELLO- this is a long message to make sure spinlock is working");
-        os.spinlock_release(&testLock);
-        os.os_sleep(15000);
-    }
-}
-void setup() {
+=== XIP - eXecute-In-Place ===
+=== eFUSE ===
-    Serial.begin(115200);
+O siguranță electrică poate fi programată o singură dată.
-    Serial.println("\n\nStarting up...\n\n");
-    os.spinlock_init(&testLock);
+{{:iothings:laboratoare:lab8-pic6-png.png|}}
-    os.os_schedule_task(task1, NULL, 0);
+=== OTP keys - One Time Programmable keys ===
-    os.os_schedule_task(task2, NULL, 0);
+==== Exerciții ====
-    os.os_schedule_task(task3, NULL, 0);
-}
-void loop() {
+=== Ex. 1 ===
-    os.os_loop();
-}
-</code>
-Task-urile sunt declarate ca functii apoi inscrise in planificator la initializare, in functia setup(). Numarul total de task-uri ce pot fi declarate este limitat la 5 in avr_os.cpp, din ratiuni de dimensiune redusa a stivei.
+Rulați exemplul "Hello World" din ESP-IDF. Pentru aceasta, puteți copia directorul "hello_world" din locația "C:\Espressif\frameworks\esp-idf-v4.4.1\examples\get-started" într-un alt folder (ex. "Downloads\esp"). Mergeți apoi către această locație în PowerShell și rulați comanda "idf.py menuconfig".
-<note>**Task 0:** Rulați exemplul de mai sus.</note>
+{{:iothings:laboratoare:lab8-pic4-1.png|}}
-<note>**Task 1:** Definiti trei task-uri, cu o perioada de 1s, 2s, respectiv 3s. Fiecare task modifica starea unui LED (task1 pentru LED-ul rosu, task2 pentru LED-ul verde, task3 modifica LED-ul albastru). Un al patrulea task va comunica starea fiecarui LED pe interfata seriala, atunci cand aceasta se schimba. In Arduino, led-urile sunt mapate pe pinii 8, 10 si 11 ai Sparrow.</note>
-<note>**Task 2:** Rulati un program de achizitie de date si transmisie la gateway prin interfata radio folosind multitasking-ul. Un task se ocupa cu achizitia de date de la senzorul de umiditate/temperatura, alt task pentru senzorul de lumina iar un al treilea task colecteaza datele culese si le transmite pe interfata radio folosind biblioteca SparrowTransfer implementata la laboratorul 3.</note>
+Cu ajutorul următoarei interfațe grafice putem schimba diferite setări ale plăcuței și ale aplicației.
+{{:iothings:laboratoare:lab8-pic4.png?600|}}
+Pentru a încărca noua aplicație, folosiți următoare comandă:
+<note>
+idf.py -p COM5 flash
+</note>
+Iar pentru a vedea consola plăcuței putem folosi:
+<note>
+idf.py -p COM5 monitor
+</note>
+{{:iothings:laboratoare:lab8-pic5.png?600|}}
+=== Ex. 2 (Opțional) ===
+===== Resurse =====
+  * https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/en/latest/esp32/get-started/index.html
+  * https://demo-dijiudu.readthedocs.io/en/latest/security/secure-boot.html
+  * https://blog.espressif.com/understanding-esp32s-security-features-14483e465724