[原创]Tracking ACPI/ASL Using WinDbg

peterhu

Tracking ACPI/ASL Using WinDbg

( D* `7 P: ?) \5 U6 m* G

. ~5 J# }. L9 H1 x* k/ m( z& g* H1. Preface

0 w# e( f9 [9 ~; o" HACPI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。
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2. Configuration of Debugger & Debuggee
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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
) o/ ^9 s. u; c2 h8 [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。

图1
& i+ J$ n- Z6 m. Y
! T+ k' s& D. Z" C& [6 Sb)安装设置WinDbg

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。
$ ?9 Z* c( O) ]- e/ P% r: c
3 U5 I: p: X7 n$ H4 C: R6 oc)安装Symbol File
2 J* T0 M4 X& [
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。

6 @5 d& \1 [6 z, g$ cd)安装Checked Acpi.sys

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。

8 E* Z3 P" ~# x7 R: _. u) c( qe)Start Kernel Debug
/ x) W' u# i: h/ O! A- C! i9 n+ \& J打开WinDbg选择FileèKernel Debugè1394(channel 1)èOK
如下图2所示：
1 C  M; e" Y( M" u
8 a5 f9 }' A2 G) p% j

5 K" k5 _& c- a" _/ B  n
2 N, X- h0 X6 q5 N0 r- |4 X* ?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
1 n- K3 j" `/ a

3.Let’s Begin Fighting It
- k, Y; \2 a% a: u) V) _) f
( J# u$ @6 \7 V# }' T& h  y9 p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：
3 I6 ?0 |8 I# q2 E6 ]1.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。
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4 b0 e0 B) ~" b  X& p- G/ Na)Dump Acpi namespace device objects
1 `+ J! @  ^' b0 @' R
7 `) P/ F; `9 k8 t2 W2 B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
& V1 H) l$ Z& o6 ]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。

, p& G8 N& Z7 }& Z. J图4
9 Y, l% Z8 D) ]* bb)Set breakpoints in Acpi method
$ |( v4 z! X- l' \
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：
" d6 k* G1 U8 W2 Q0 J: B; h3 \
2 s/ I8 [) W  x7 o- `
! h8 x. K) X6 X! P; E

图5
  O' x# p; W- D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。

" F3 P4 G$ P3 h- n! p
  b2 X  w$ Q) [$ T) _图6
; X% o% A0 Q  O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
) S! P" C+ c+ U. t% X0 R2 Z% \) f( V
4 s2 n3 n5 Q# p4 Qc)Tracking processes of S3/4/5

/ T* X& `- j  K6 O# m  d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。

图7
REFF:

  ]/ J" ]( O. [7 O5 W1.如何跟踪ACPI代码
2 s* r, ?$ u& h1 B7 Q3 D2.如何使用WinDbg跟踪调试ASL/ACPI

Peter