GasSensorOS 是基于 ESP32 系列模组开发的嵌入式操作系统。项目包含多个模块，如数据结构容器（包括数据表和树形结构）、OLED 显示驱动、真随机数生成与加密算法、内核任务管理、I/O 操作、傅里叶变换工具，以及网络服务器等功能。项目使用 C/C++ 语言编写，强调模块化、通用化设计和硬件抽象，便于开发高效的物联网应用。
在开发的过程中，项目将优先使用 C++ STL，并充分利用微控制器的计算性能，以构建通用的功能组件，而非依赖于特定硬件设计。这样使得组件具有跨平台通用性，能够同时适用于不同架构的 CPU，但可能在性能上不如基于特定硬件实现的组件。
项目目前仍处于早期开发阶段，并以 AGPL-3.0 开源协议发布。
| 更新日期 | 版本号 | 主要更新内容 |
|---|---|---|
| 2025.01.21 | Alpha.Mark3.2025.01.21 | 1. 针对通用树数据结构容器 tree.hpp 的功能更新，findDescendant 和 findNode 函数在更新后，原先只返回第一个匹配的节点指针，现在返回一个包含所有匹配节点指针的 std::vector 容器，适用于树中存在多个相同名称节点的情况。2. DataTable类新增了saveTable函数，支持以覆写或追加模式保存表格数据到CSV文件，同时loadTable函数可以从CSV文件加载数据并更新当前表格内容。getTableString 用于获取表格的字符串表示。修复若干Bug。 |
| 2025.01.17 | Alpha.Mark3.2025.01.17 | 1. TreeTool 是通用树数据结构容器 tree.hpp 的补丁工具类，提供了递归获取树结构的功能。其主要作用是帮助用户以树形结构字符串的形式输出树，便于调试和查看树的层级关系。开发这个补丁的作用主要是用于在文件系统的命令行输出中打印文件结构树。2. 正在搭建文件系统架构, 目前正逐渐完成 FileExplorer, FileManager, DirectoryManager 等主要组件的开发. |
| 2025.01.04 | Alpha.Mark3.2025.01.03.B | 修复 FSInterface 类的致命错误。 |
| 2025.01.03 | Alpha.Mark3.2025.01.03 | FSInterface 类提供了一个抽象的文件系统接口，封装了底层存储实现。通过该接口，可以进行文件操作、目录操作和文件系统管理等。是实现 FileExplorer 文件资源管理器 的前置库。 |
| 2024.13.01 | Alpha.Mark3.2025.01.01 | COMMAND_TABLE 类是用于管理和执行命令的工具类，它是操作系统命令行接口（CLI）的核心组件。该类支持命令的动态添加、删除、验证、执行以及打印命令表等功能。 |
| 2024.12.28 | Alpha.Mark3.2024.12.28 | 1. pbkdf2_hmac_sha512.hpp 用于从密码和盐中生成高安全性的派生密钥2. user_data_table.hpp 高安全性的多用户数据管理类，主要用于管理用户的添加、删除和验证操作。 |
| 2024.09.01 | Alpha.Mark3.2024.09.01 | 1. 原生适配的 SOC 更换为ESP32-S3-WROOM-1;2. 大规模重构外设相关的代码, 引入了大量新特性, 极大简化了 GPIO 的控制方式; 3. 增加串口代码调试工具: Serial Warning 是一个轻量级的串口调试和异常处理工具，为 ESP32 嵌入式开发环境设计。该工具通过自动定位错误代码的源文件路径和行号，帮助开发者迅速准确地定位和修复问题。同时, 支持多级别警告，允许根据严重程度筛选并输出有价值的调试信息。 |
| 2024.08.08 | Alpha.Mark2.2024.08.08 | string_similarity_evaluator 用于评估两个密码的相似度, string_strength_evaluator 用于评估一个密码的强度. |
| 2024.08.07 | Alpha.Mark2.2024.08.06 | StringSplitter 类提供了高级字符串分割功能，允许用户根据自定义配置选项来分割字符串。通过链式调用，用户可以灵活地配置这些选项，然后使用指定的分隔符(字符串)列表对字符串进行分割，并获取分割后的字符串集合。 |
| 2024.08.05 | Alpha.Mark2.2024.08.05 | DataTable 类提供了一种简单而高效的方式来管理二维数据表格，适用于嵌入式系统中的数据处理需求。该类提供了基本的表格操作功能, 支持动态调整表格的尺寸、插入、删除、查询和替换数据等基本操作。 |
| …… | …… | …… |
| 2023.03.15 | first publish |
| 编号 | 发现时间 | 位置 | 症状 | 链接 | 原因 | 修复情况 |
|---|---|---|---|---|---|---|
02 |
2024.08.25 | io_esp32.cpp, io_esp32_s3.cpp |
ADC, PWM和中断等外设控制目前不可用. |
本项目将原生适配芯片更换为ESP32-S3, 正在大规模重构外设相关的代码库. |
正在重构🕒 | |
01 |
2024.08.08 | io.cpp - void GPIOs::gpioToggleBit(uint8_t pin) |
该函数无法将指定输出引脚的电平反转(原本是可以的). | 将 PlatformIO Espressif 32 更新到 6.8.1 版本后出现此问题. |
正在处理🕒 |
- 完全适配:
ESP32-S3-WROOM-1,ESP32-WROOM-32E,ESP32-WROOM-32D - 经测试部分适配:
ESP-12F,ESP-01 - 未测试部分适配:
ESP8266EX
这里仅列出目前开发得较完整和成熟的组件.
| 名称 | 版本号 | 简介 | 说明文档 |
|---|---|---|---|
data_table.hpp |
Upgrade1.05.08.2024 | DataTable 类提供了一种简单而高效的方式来管理二维数据表格，适用于嵌入式系统中的数据处理需求。该类提供了基本的表格操作功能, 支持动态调整表格的尺寸、插入、删除、查询和替换数据等基本操作。 |
Data Table Documentation |
tree.hpp |
Upgrade1.20.01.2025 | 轻量级的通用树数据结构容器(模板库)。专门用于创建和管理树形数据结构。该库提供了一种灵活且高效的方式来处理层次结构数据，支持使用向量、多重集和映射等不同的存储模型。该库支持诸如获取树的深度、访问父节点和子节点以及管理子树大小等操作。它经过性能优化，大多数操作都能在对数时间内完成，适用于需要树形结构的场景，如组织层次结构数据或管理实体之间的关系。 | Tree Structure Container Documentation |
tree_tool.hpp |
16.01.2025 | TreeTool 是通用树数据结构容器 tree.hpp 的补丁工具类，提供了递归获取树结构的功能。其主要作用是帮助用户以树形结构字符串的形式输出树，便于调试和查看树的层级关系。 |
Tree Tool Documentation |
forward_queue.hpp |
26.02.2023 | 双端队列 |
| 名称 | 版本号 | 简介 | 说明文档 |
|---|---|---|---|
pbkdf2_hmac_sha512.hpp |
26.12.2024 | PBKDF2_HMAC_SHA512 是一个基于 PBKDF2 和 HMAC-SHA512 算法设计的密钥派生类，专用于从密码和盐中生成高安全性的派生密钥. | PBKDF2 HMAC SHA512 Documentation |
random.cpp |
26.02.2023 | 生成真随机数 | |
rivest_cipher_4.hpp |
05.04.2023 | RivestCipher4加密算法 | |
string_similarity_evaluator.cpp |
29.03.2024 | 用于评估两个字符串(密码)的相似度 | |
string_strength_evaluator.cpp |
29.03.2024 | 用于评价一个字符串(密码)的强度, 其中得分越高则密码越安全; 长度评价：字符串长度是最基本的复杂度指标之一。字符多样性：分析字符串中不同字符的种类，包括小写字母、大写字母、数字、特殊字符等。重复性检查：检测字符串中相同字符或子串重复出现的频率，频繁重复可能降低密码的复杂度。熵的计算：熵可以量化字符串的不可预测性和随机性。 |
| 名称 | 版本号 | 简介 | 说明文档 |
|---|---|---|---|
fs_Interface.hpp |
03.01.2025 | FSInterface 类提供了一个抽象的文件系统接口，封装了底层存储实现（如 LittleFS、SD、FATFS 等, 目前仅支持 LittleFS），使上层应用可以无缝切换存储后端。通过该接口，可以进行文件操作、目录操作和文件系统管理等。 |
FS Interface Documentationc |
| 名称 | 版本号 | 简介 | 说明文档 |
|---|---|---|---|
command_table.hpp |
01.01.2025 | COMMAND_TABLE 类是用于管理和执行命令的工具类，它是 GasSensorOS 操作系统命令行接口（CLI）的核心组件。该类支持命令的动态添加、删除、验证、执行以及打印命令表等功能。通过它，用户可以高效地组织、管理和调用命令，极大地方便了操作系统的命令行交互和扩展。 |
Command Table Documentation |
io.cpp |
26.02.2023 | I/O控制库。主要功能包括ADC（模数转换）、GPIO（通用输入输出）管理，以及PWM（脉宽调制）控制。 | |
systime.cpp |
26.02.2023 | 简单的系统时间管理功能，主要用于获取和更新系统的当前时间。 |
| 名称 | 版本号 | 简介 | 说明文档 |
|---|---|---|---|
fourier_transform.hpp |
05.04.2023 | 实现快速傅里叶变换 (FFT) 和离散傅里叶变换 (DFT) 的功能。提供了用于处理和分析信号频域信息的工具，可以执行正变换和逆变换。通过这些工具，用户可以将时域数据转换为频域数据，并对频率成分进行分析或操作。 |
| 名称 | 版本号 | 简介 | 说明文档 |
|---|---|---|---|
string_edit.hpp |
06.08.2024 | StringSplitter 类提供了高级字符串分割功能，允许用户根据自定义配置选项来分割字符串。通过链式调用，用户可以灵活地配置这些选项，然后使用指定的分隔符(字符串)列表对字符串进行分割，并获取分割后的字符串集合。 |
String Edit Documentation |
serial_warning.hpp |
16.08.2024 | SerialWarning 是一个轻量级的串口调试和异常处理工具。该工具通过自动定位错误代码的源文件路径和行号，帮助开发者迅速准确地定位和修复问题。同时, 支持多级别警告，允许根据严重程度筛选并输出有价值的调试信息。 |
Serial Warning Documentation |
| 名称 | 版本号 | 简介 | 说明文档 |
|---|---|---|---|
wifi_connector.hpp |
05.04.2023 | 基于Arduino平台的Wi-Fi连接管理类，用于简化Wi-Fi网络的连接过程。 | |
send_request.hpp |
06.04.2023 | 用于实现登录功能的类。通过网络请求从服务器获取时间戳，用于加密用户的密码。然后，将加密后的密码和用户名通过HTTP POST请求发送到服务器进行身份验证，并处理服务器返回的响应结果。 |
| 名称 | 版本号 | 简介 | 说明文档 |
|---|---|---|---|
user_data_table.hpp |
28.12.2024 | 多用户数据管理类，主要用于管理用户的添加、删除和验证操作。通过结合 PBKDF2 哈希算法和真随机盐值（Salt）生成用户密码的派生密钥，不直接存储用户密码，确保用户数据的安全性。 | User Data Table Documentation |