[原创]Tracking ACPI/ASL Using WinDbg

peterhu

Tracking ACPI/ASL Using WinDbg

1. Preface
+ q. H- I/ M* V7 `' _+ @: i
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 R9 Q4 `* d. c) v) \: [' b2. Configuration of Debugger & Debuggee
+ u; Y/ U! t% j$ x# M, D
) {. d! C' s* X' }& KDebug 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
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。

: T3 R$ R$ }2 t. C4 L图1
+ l! K& Q7 l) ^0 v: W6 C
) {0 s6 X: b* _b)安装设置WinDbg
1 k2 q- M- {& u8 H
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。
. U" Z* ~. L! f1 R- z
  P% c6 m$ O) m. Yc)安装Symbol File

$ \' W# N4 ~% e9 U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。
! J+ \  N7 t% Q$ O+ I% C6 b
" b/ o: s+ P- p2 Nd)安装Checked Acpi.sys
" i6 u4 q5 y# }3 @
# t  k) ^( H( O( B" s9 bBIOS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。

e)Start Kernel Debug
0 E; G. e3 E5 B$ U7 _打开WinDbg选择FileèKernel Debugè1394(channel 1)èOK
如下图2所示：

* o$ r9 o: H8 J" |& d( Q

图2
& I7 ~4 `5 i8 \$ ^1 b+ y" U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
+ u- q6 K& n+ m7 V2 x

3.Let’s Begin Fighting It

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：
1.Checked Acpi.sys和Acpi.pdb文件和debuggee版本不符导致的。
: ~( M9 u7 Q0 u. r" G7 A2.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。
( Q/ b7 O9 A3 h5 U' k3 j& T0 x
a)Dump Acpi namespace device objects

" _' z- W4 y8 R9 f% `0 N, m0 u# s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
Object 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 A& A% Z+ L5 Q
/ t1 G9 M/ u; J! J- b6 Q* A: ?

图4
b)Set breakpoints in Acpi method
9 }( }$ u+ ?( f$ m* `( ^5 ~! p4 p
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：

- H/ E& V# l+ Q/ Y" {- k2 [0 C: q8 h

图5
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。

; `9 j, o# e) O
' d6 g! l; v% R7 K% i2 O图6
- W9 h) N/ q! g: x  D( L3 i+ h* e  F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

* {# E+ U" }2 J0 Zc)Tracking processes of S3/4/5
" ?; C8 X$ F( d
* \; o2 O* t9 f: O; q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。

! P( D3 S6 N0 \( l. D
9 ?! h" N6 y0 X2 {图7
: q/ T- t8 r1 T: y6 PREFF:
) G) R$ `# ^% t; y# h
. |& S' d" x5 F. \1 Q1.如何跟踪ACPI代码
  k/ K8 g0 v6 M" h- p$ Y/ |3 v2.如何使用WinDbg跟踪调试ASL/ACPI
6 T8 R1 P1 t2 q8 C8 U9 M7 U" H7 ~, O
" b6 c$ A: _  {+ z1 o3 E0 pPeter