[原创]Tracking ACPI/ASL Using WinDbg

peterhu

Tracking ACPI/ASL Using WinDbg

1. Preface

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。
4 I3 I% }1 a6 J9 j/ m7 N; z
2. Configuration of Debugger & Debuggee
8 v* T* }0 P4 d0 C
Debug 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。
a)设置Debuggee为调试模式
) ]% L. _% M" H$ d: w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。

# N7 n' Z) ], w

& n) y- f4 m$ r* w0 i4 y- y- O7 g图1
( k  E  ~0 W. b) L: w" i; C- U
3 S8 I9 |" t( @: o( \b)安装设置WinDbg

. E2 k0 _8 F5 M- o, l% A% A2 pWinDbg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。

1 Y% p" v. j& c( n  x- M/ fc)安装Symbol File
3 E7 q* U: ]0 v+ A& U, c
+ r& {: T! A- r& v( M' j7 A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。
: k. |) H  m1 @5 _1 R: Y7 M
d)安装Checked Acpi.sys
! j* ~# e3 P3 L9 ?+ f- M/ l) J* L
BIOS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。
3 U1 k# \0 y8 C/ S
/ Q- R5 ^: E, pe)Start Kernel Debug
: O0 d) h  R7 A2 |# R7 V# j打开WinDbg选择FileèKernel Debugè1394(channel 1)èOK
3 v- y$ q* W! J, y' d' V6 m# Y如下图2所示：
* m/ r# H0 |4 |9 ]

/ U1 ~$ e2 M' ?5 L4 l! P$ d/ w
6 g. A5 h. k- B1 _# V' f图2
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!

图3


3.Let’s Begin Fighting It

. L5 }( q/ H+ A5 i+ J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：
& d  Z" R, I# v5 x' V& s# p- _" I1.Checked Acpi.sys和Acpi.pdb文件和debuggee版本不符导致的。
2.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。

a)Dump Acpi namespace device objects

1 N+ N3 b2 t4 V* y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
( b: p! j/ ?* ~% l' ^% C3 H2 fObject 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。

" g) o) {- N9 A; r/ p( B0 c
2 y, k! z+ O6 q' a

图4
b)Set breakpoints in Acpi method

2 y7 ~: R4 x1 Z: w" g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：

0 W5 U* W8 b( |8 x
9 m/ `' t! n, n) h# x. O

- ~! U0 S& D6 H1 j7 C) \' @图5
: Y7 J+ {8 S- O9 J5 p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。
" `1 W! `. J/ A% d6 h

, C+ u; J" g+ e6 W- I( g! p4 c
3 n7 D3 q) v) H3 }: [图6
& ^1 m; u; `, P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
- f/ j' }6 y* X  j# t4 u
c)Tracking processes of S3/4/5
" p; r" N( j+ @, \8 y: Z
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。
# z- S/ W; }7 q) i" K- j

, x6 p; [/ g% W/ C  z2 s' D" K
图7
) D' a+ C9 `8 j7 P6 x2 PREFF:
" l3 a" U2 Z& s0 d- U9 P
% v/ d3 w2 ~' Q& p% \4 m% \: Y+ ]7 _1.如何跟踪ACPI代码
2.如何使用WinDbg跟踪调试ASL/ACPI

Peter