Tracking ACPI/ASL Using WinDbg
; F C" J! l' E8 P; n
( C5 C q" F+ n+ F3 L4 Y1. Preface
" N1 ~3 b" m/ I s. g; }
: }/ L B. {2 {+ {# l: ^ACPI是BIOS和OS之间沟通的主要手段,所以有些系统相关的问题,都跟ACPI asl code有很大的关系,如果能够直Debug ACPI asl code那将会对解决这类问题提供很好的帮助。这篇文章的目的就是讲解如何使用WinDbg实现ACPI/ASL code源码级别的调试。
; }0 r: ^ M& K1 Q- o) c* _/ C" u
7 R: W& A+ Y: F2. Configuration of Debugger & Debuggee
5 K6 \% B8 P% |% H+ _; z
# C& v( }; }" S7 D+ F: x$ f5 eDebug ACPI 最好是双机调试,一台主机Debugger和一台目标机器Debuggee。WinDbg支援COM,1394,USB2.0三种不同的连接方式。它们的配置方法都大同小异,我使用的1394,所以我将介绍1394的配置方式。
* D8 c( `1 O; N# R5 b, \! o' ^a)设置Debuggee为调试模式; @$ S8 U# }' }! G1 }9 t r- m
启动Debuggee进入OS,点击开始菜单选择运行,然后输入msconfig然后选择BOOT.INIèAdvanced Optionsè/DEBUG剩下的具体方式如下图1所示,其中/CHANEL选择可以随便指定,但是要和Debugger端设置的要一致。
- B5 Q) K( j# M' l0 M# Y, r0 R' p
4 K# z! C8 x" k+ A3 A n: \+ \' h$ U9 A
图1+ F3 ?: m; W/ F- @1 k5 z
1 k2 {- p1 _ _/ H
b)安装设置WinDbg8 } a; v3 \3 U _' W1 H. s
5 F+ g q# T3 L- h$ D/ |WinDbg是微软提供的免费的Debug工具(微软还是不错的J),它非常强大,可以调试各种程序包括ACPI,Driver,AP而且它甚至可以用于Windows OS Kernel Debug,据说微软自己也使用该程式辅助开发他们的OS, WinDbg在微软网站上有免费下载。如果你在别的机器上已经安装好了WinDbg,那么可以直接copy过来就能使用了。0 ~- U4 G/ I$ u* D
0 r; u4 N8 F9 m( J1 ?8 V; M; c
c)安装Symbol File
% m3 ?( c/ `* o# i9 q
! S" b* _1 Q3 J7 W( w0 ~什么是symbol文件呢?Symbol文件包含了被调试程序的变量名称,函数名,入口地址以及代码行号等信息。通常以pdb为扩展名。为了能调试debuggee,debugger端使用的Symbol文件一定要和目标机上安装的操作系统的版本要一致。Symbol文件对于WinDbg来说是至关重要的,如果找不到正确的Symbol文件,调试功能就没法使用。安装完Symbol以后Ctrl + S设置WinDbg Symbol路径例如SRV*C:\Symbols*C:\WINNT\Symbols*http://msdl.microsoft.com/download/symbols。最好把微软的Symbols 服务器也写上这样比较保险。Windows的Symbol文件可以在微软网站上免费下载。
* j5 }3 }1 }' O: l* `- p6 p% T9 X' j, r, d( @
d)安装Checked Acpi.sys0 A ^9 K: @1 r
9 H' _9 n- B8 S9 B) v% c5 UBIOS中的ASL code通过asl.exe这个程序转化为aml文件,进入OS以后,OS通过两个inbox的driver Acpi.sys Smbios.sys解释和执行aml code。而且微软还提供了一个调试工具专门用于调试aml code,它就是Microsoft AMLI Debugger。这个Debugger需要两部分配合才能工作,一部分内建于WinDbg,另一部分则需要Checked Acpi.sys。所以如果要调试ACPI asl code,就必须要安装checked Acpi.sys和Symbol文件一样Checked Acpi.sys一定要和目标机安装的操作系统版本要一致。替换debuggee的system32\drivers下的 Acpi.sys,一定要进入安全模式,如果不仅安全模式你会很惨哦J。; F! s* o" Q3 z0 h
* S6 k5 T! B4 h. t8 e! Me)Start Kernel Debug
0 V" u* m7 }( n J' a打开WinDbg选择FileèKernel Debugè1394(channel 1)èOK. T/ i. l+ u4 g5 T0 Y: d
如下图2所示:
- C0 H, X. r+ r0 x* c1 {* Z9 U5 \& M% G% Q7 h: J
0 w( h1 V, i3 Y" E% ]
9 _: E' b0 B9 `0 ]0 [0 d# A! D
' v0 i; @; I% s图2, n% }/ J( Z' E- L
接下来的动作就是Ctrl+Break,断下Debuggee的OS,然后就会出现如下图3所示的界面,这时就可以开始下断点,跟踪 程式,查看程式的上下文,查看寄存器的值等等。想干嘛,随你的便J!
( ~8 h7 J) t1 N ?3 m
图3! Z2 O8 z% J5 M7 R2 u" t8 u
3 ` X) t, n! L! f- G
3 j( Z( q+ n% j3.Let’s Begin Fighting It
2 R! [3 f3 ^! h6 ^
( x7 F1 e& f( d$ G空谈误国,实战兴邦。罗嗦了这么多废话,现在要开始行动了。首先我们要先输入!amli debugger 启动amli调试器,第一次可能会失败,报下述错误:AMLI_DBGERR: failed to get debugger flag address。这个错误的原因可能是:
# }/ h: C; }, ^; V7 ^1.Checked Acpi.sys和Acpi.pdb文件和debuggee版本不符导致的。
6 n4 Y; w: v2 Y8 k9 A1 I9 y2.WinDbg没有load Acpi符号文件,只要.reload即可。下面我将给出几个小的sample,演示如何debug asl code。- N% G' I4 J- ]7 V# c$ o* E( r' u
0 a% o) n" N. Y0 K) ba)Dump Acpi namespace device objects# {0 h8 M0 E# L# r- T: ]2 X( F* [
8 G0 S0 n5 P5 Q% O
输入!amli dns /s \_sb.pci0.sbrg.ec 在我的调试环境下将会出现下述内如图4所示,\_sb.pci0.sbrg.ec这是Acpi device
, ]; C" x K2 W0 vObject 路径,每个bios的实现可能不同,这里是我的debuggee下EC这个device的路径。嘿嘿…怎么样,EC的秘密一览无余了吧。
5 z' b$ P2 H$ N) D' y% f6 Z" u4 k: X8 ~
+ l7 [5 O' [( `2 ~9 A* M c
4 p' l& j3 e2 E! n9 {8 Y5 [图4
0 e3 v6 O# c9 A R; Zb)Set breakpoints in Acpi method. O9 r" f L/ `
$ y: `; \% D' R y& L& T9 J输入!amli debugger ègo,然后一旦aml被解释WinDbg就会被断下,这时我们再输入!amli bp\_sb.pci0.sbrg.ec.bat1. _staègo这时我们就在battery _sta这个method下了个断点,一旦该method被call,那么我们就会hit the breakpoint。那么该方法什么时候会被call呢?Acpi spec有如下描述:7 @$ X1 d7 w' T7 k- h# K8 Z4 W
( \, w/ c r* N
7 r" e( b: Q5 k3 S; w W0 |, g/ V
图5
1 x8 x: E) T( Q/ e* s也就是说一旦有device插拔动作该method就会被call,那么我们拔掉battery试试看会怎么样呢?下图6给出了答案,我们的断点被hit了。0 I$ [6 S3 `7 g( l" f
+ H0 v* z" m6 a: h; I
! E5 `4 S7 q1 v
- G& N1 W; W- B3 a6 T: m3 i. y图6
5 o" n* `. E4 ^- [! E- A被断下以后我们可以在WinDbg查看各种信息,例如使用r检查上下文信息,ln列出breakpoints最近的method,p单步查看各个参数的值等等,help yourself!J
5 e, V* i w1 H3 H+ d. s: U4 |. n$ ~. Z% N0 _
c)Tracking processes of S3/4/5; B( O) p- ~5 ^6 O# n
' U) U: T0 T$ x! o! j0 e w
我一直不清楚当os下S3/4/5的时候流程是怎样?会执行哪些 asl code而且我们又时不时的会碰到与之相关的问题,烦不胜烦。怎么办呢?Let’s scratch it。输入!amli debugger ègo,下来输入 set verboseon èset traceonègo,然后我们选择让debuggee 关机进入S5,WinDbg将会出现下图7类似的输出。这些就是下S5 Acpi asl code的完整process。我们发现OS先会去获得一些AC,BAT,LID等设备的信息,然后会call\_PTS(0x5) method 0x5就表示S5。S5追过了,S3/S4那就如法炮制。; _" Y6 y( P% y5 Z/ I( t) N6 i, Q
' {1 Q( o3 R% q9 ^3 i4 l: L
" D b2 B' ^% H6 g
/ r; Q1 n( U& g* ` G" N: V0 @: e9 G
3 v7 Y7 z& }% S, M* s
图7
- L: T! j$ B5 q0 Y. X% fREFF:
' }1 D1 c' z, B G4 q* g% x
3 K* I ~7 ^& m# p" n- j1.如何跟踪ACPI代码% B. P+ T) h1 O* R, m
2.如何使用WinDbg跟踪调试ASL/ACPI
! s. ]* X0 p+ R# G% U; G 5 ^, {* | M" m
Peter |