天山操作系统 - ESP32 机架管理操作系统
天山控制南北两大盆地——北向 AGX 提供 AI 算力，南向 LPMU 提供通用计算和存储服务
TianshanOS 是一个面向配置而非面向代码的嵌入式操作系统框架，基于 ESP-IDF v5.5+ 开发，用于 NVIDIA Jetson AGX + DFRobot LattePanda Mu 载板的机架管理。
- 完全模块化 - 236 个 C 源文件，119 个头文件，20 个独立组件
- 面向配置 - 通过 JSON 配置文件定义硬件引脚和系统行为
- 统一配置系统 - SD 卡优先 + NVS 备份双写，支持热插拔同步、Schema 版本迁移
- 配置包加密 - ECDH + AES-256-GCM 混合加密，ECDSA 签名，PKI 证书集成
- 自动化引擎 - 数据源采集、规则引擎、动作执行、变量系统
- OTA 升级 - HTTPS/SD 卡双通道固件升级，自动回滚保护
- 跨平台设计 - 支持 ESP32-S3 和 ESP32-P4
- 安全优先 - HTTPS/mTLS、SSH 公钥认证、PKI 证书管理、分级权限
- 统一接口 - CLI 和 WebUI 共享 Core API，行为一致
- 多语言支持 - 中/英双语界面
- CI/CD - GitHub Actions 自动编译、Release 发布
flowchart TB
UI["CLI / WebUI / HTTPS API"] --> API["Core API (ts_api)"]
API --> S1["服务管理"] & S2["自动化引擎"] & S3["安全模块"]
S1 & S2 & S3 --> Event["事件总线 (ts_event)"]
Event --> Config["配置管理 (NVS/SD卡)"]
Config --> HAL["硬件抽象层 (GPIO/PWM/I2C/SPI/UART/ADC)"]
HAL --> Platform["平台适配层 (ESP32-S3 / ESP32-P4)"]
TianshanOS/
├── .github/ # GitHub 配置
│ └── workflows/ # CI/CD 工作流
│ └── build.yml # 自动编译 & Release
├── components/ # ESP-IDF 组件 (20个)
│ ├── ts_core/ # 核心框架 (配置/事件/服务/日志)
│ ├── ts_hal/ # 硬件抽象层 (GPIO/PWM/I2C/SPI/UART/ADC)
│ ├── ts_console/ # 控制台 (命令/多语言/脚本引擎)
│ ├── ts_api/ # Core API (统一接口层)
│ ├── ts_automation/ # 自动化引擎 (数据源/规则/动作/变量)
│ ├── ts_config_pack/ # 配置包加密 (ECDH/AES-GCM/ECDSA)
│ ├── ts_led/ # LED 系统 (WS2812/图层/特效/滤镜)
│ ├── ts_net/ # 网络 (WiFi/以太网/DHCP/NAT/HTTP)
│ ├── ts_security/ # 安全 (SSH客户端/认证/加密/SFTP)
│ ├── ts_https/ # HTTPS 服务器 (mTLS/API网关)
│ ├── ts_cert/ # 证书管理 (生成/签发/验证)
│ ├── ts_pki_client/ # PKI 客户端 (证书申请/续期)
│ ├── ts_webui/ # WebUI (REST API/WebSocket/仪表盘)
│ ├── ts_storage/ # 存储 (SPIFFS/SD卡/文件操作)
│ ├── ts_ota/ # OTA升级 (HTTPS/SD卡/回滚)
│ ├── ts_drivers/ # 设备驱动 (风扇/电源/AGX/温度)
│ ├── ts_mempool/ # 内存池管理
│ └── ts_jsonpath/ # JSONPath 解析器
├── boards/ # 板级配置 (pins.json/services.json)
├── main/ # 主程序入口
├── docs/ # 文档
├── tools/ # 构建工具 & OTA 服务器
├── sdcard/ # SD 卡内容模板
├── partitions.csv # 分区表 (factory 3MB + storage)
└── sdkconfig.defaults # 默认配置
- ESP-IDF v5.5.2+
- Python 3.10+
- CMake 3.16+
# 克隆项目
git clone https://github.com/thomas-hiddenpeak/TianshanOS.git
cd TianshanOS
# 设置 ESP-IDF 环境
. $HOME/esp/v5.5/esp-idf/export.sh
# 设置目标芯片
idf.py set-target esp32s3
# 配置项目 (TianshanOS 选项在顶层菜单)
idf.py menuconfig
# 编译（带版本号更新）
./tools/build.sh --fresh
# 烧录并监控
idf.py -p /dev/ttyACM0 flash monitor从 Releases 下载预编译固件，使用 esptool 烧录：
esptool.py --chip esp32s3 -p /dev/ttyACM0 write_flash \
0x0 bootloader.bin \
0x8000 partition-table.bin \
0x10000 TianshanOS.bin推荐使用 ESP-IDF 扩展，支持一键构建/烧录/监控、Menuconfig 图形界面、代码补全和跳转。
详细说明请参阅 快速入门指南。
| 文档 | 描述 |
|---|---|
| 快速入门 | 环境搭建与首次运行 |
| 架构设计 | 系统架构与设计决策 |
| 配置系统设计 | 统一配置系统详细设计 |
| 自动化引擎 | 触发器-条件-动作系统 |
| GPIO 引脚映射 | 硬件引脚定义与 PCB 对应关系 |
| API 设计 | REST API 架构与设计理念 |
| API 参考 | REST API 和 CLI 命令 |
| 命令规范 | CLI 命令格式规范 |
| 板级配置 | 引脚和服务配置指南 |
| LED 架构 | LED 系统多设备多图层架构 |
| 安全实现 | SSH、PKI、认证机制 |
| 开发进度 | 功能实现状态跟踪 |
| 测试计划 | 测试策略与用例 |
| 故障排除 | 常见问题与解决方案 |
版本: 0.4.0
阶段: Phase 38 完成 - WebUI 多语言支持
| 模块 | 功能 |
|---|---|
| 核心框架 | 配置管理、事件总线、8 阶段服务管理、日志系统 |
| 配置系统 | SD 卡优先 + NVS 备份双写、热插拔同步、Schema 版本迁移、独立文件存储 |
| 配置包加密 | ECDH + AES-256-GCM 混合加密、ECDSA 签名、PKI 集成、启动自动加载 |
| 硬件抽象 | GPIO、PWM、I2C、SPI、UART、ADC |
| LED 系统 | WS2812 驱动、多设备多图层、特效引擎、BMP/PNG/JPG/GIF |
| 控制台 | 命令系统、多语言、脚本引擎、配置持久化 |
| 网络 | WiFi、以太网 W5500、HTTP/HTTPS 服务器 |
| 安全 | 会话管理、Token 认证、AES-GCM、RSA/EC、SSH 客户端、PKI 证书管理 |
| 驱动 | 风扇控制、电源监控 (ADC/INA3221/PZEM)、AGX/LPMU 电源控制、USB MUX |
| WebUI | REST API 网关、WebSocket 广播、前端仪表盘、认证系统、中英文国际化 |
| OTA | 双分区升级、版本检测、完整性校验、自动回滚 |
| 自动化引擎 | 触发器-条件-动作系统、SSH 远程执行、正则解析、变量系统、电压保护集成 |
| CI/CD | GitHub Actions 自动编译、Tag 触发 Release 发布 |
- 混合加密：ECDH (P-256) 密钥协商 + AES-256-GCM 对称加密
- 数字签名：ECDSA-SHA256，使用设备 PKI 证书签名
- 权限控制：Developer 设备可导出，Device 设备仅可导入
- 启动加载：
.tscfg文件在 SECURITY 阶段自动加载并解密 - CLI 命令：
config --pack-export/import/verify/info - WebUI：安全页面提供完整的配置包管理界面
- 数据源：定时器、SSH 命令输出、系统指标、GPIO、变量、HTTP
- 触发器：阈值、正则匹配、时间表达式、变化检测
- 动作：变量设置、命令执行、事件发布、日志输出
- SSH 集成：支持连续监控命令（如
ping）、实时变量更新、服务模式日志监控 - 独立文件存储：每个数据源/规则/动作模板存储为独立 JSON 文件
- 电压保护变量：Power Policy 状态机集成到变量系统
- 7 个配置模块：网络、DHCP、WiFi、LED、风扇、设备、系统
- 双写同步机制：NVS + SD 卡同时写入，确保一致性
- 热插拔处理：SD 卡拔出期间标记
pending_sync，插入后自动同步 - 优先级管理：SD 卡独立文件 > SD 卡单一文件 > NVS > Schema 默认值
- 序列号机制：无需 RTC，通过单调递增序列号判断配置新旧
- Schema 迁移：支持配置格式升级与向后兼容
- 显式持久化：CLI 修改默认临时，
--save显式持久化 - PSRAM 优先：所有 ≥128 字节动态分配优先使用 PSRAM
查看 开发进度 了解详细状态。
WebUI 支持中英文界面，根据浏览器设置自动检测：
| 语言 | 代码 |
|---|---|
| 简体中文 | zh-CN |
| English | en-US |
- Thomas (项目负责人)
- massif-01
本项目采用 GPL-3.0 许可证，详见 LICENSE 文件。