[原创]WMIACPI.SYS

peterhu

WMIACPI.SYS

1. WMI Concept

WMI全称Windows Management Instrumentation是一种管理计算机系统的方式。它是微软基于WBEM的实现，WMI希望为系统管理以及分布式数据描述提供一种模型，并且允许使用基于COM的user mode API对系统部件进行访问、管理、控制。


/ M$ C9 g) K& ]2 I; d* W! ~7 y2. WMIACPI.SYS
: a! w6 W* }. R! }
2 d" R4 S! P2 M) o2 W8 pWmiacpi.sys 是微软提供的一只generic mapping driver它的Plug and Play ID为 PNP0c14.，ACPI包含丰富的系统信息，OEM厂商可以利用这支mapping driver定制平台相关的功能而且允许使用WMI获取，如此便可以在单机或者在网络环境中获得平台的特定信息。关于如何在BIOS、OS中定制wmiacpi，bini已经给出了非常详细的讲解，有兴趣可以参考bini的文章。在这里我会讲解一下原理部分。ACPI-to-WMI mapping function是通过下述两只driver达成的：
; e; T6 F' Z# M$ zA．Acpi.sys
8 u; m+ A- H5 i$ xB．Wmiacpi.sys
. ], `! ~) F, ~1 xA).Acpi.sys的一个主要功能是解释和执行aml,而aml就是asl code的机器码，所以ACPI asl code真正的执行是由acpi.sys触发的，而不是BIOS主动执行的。它的另一个功能就是查找ACPI spec定义的device Plug and Play ID，并据此创建相应的software device后续OS会为这些device加载对应driver。如power button driver，battery driver，lid driver，fan driver等等。Device 对应的Plug and Play ID可以查阅ACPI spec获得。
9 w, b, y% a) i. cB).Wmiacpi.sys它的Plug and Play ID为PNP0c14,一旦BIOS 在asl code给出定义,acpi.sys就会创建这个pseudo device，OS就会load wmiacpi.sys作为该device的driver。当然仅仅加载这支driver还是不够的，为了能够使用WMI访问该software device包含的具体信息我们还需要一个供BIOS使用的asl文件以及与asl code对应的MOF文件而微软并没有提供Wmiacpi.sys相关的MOF文件。那么MOF文件到底有什么作用呢？要搞明白这一点我们来研究一下WMI的工作原理了，下图1展示了WMI Architecture：

& j. T: b' ]. A: N

8 j1 B9 \! s9 m, N! h) @当user使用API访问WMI信息时，WMI CORE会查看repository中已知的scheme定义，然后将希望获得的信息通过IRP的形式送给Providers这些Providers通常都是WMI Driver，它们处理IRP并将所需信息送给上层。那么也就是说必须要将MOF scheme加到WMI repository之中，consumer 才可能透过WMI COM API访问到。完整的过程是这样的OS在加载WMI驱动程序的时候会查看驱动程序的MOF scheme，如果驱动程序MOF scheme 部分正确无误，那么OS会将MOF scheme提取出来并自动加入到repository之中。所以OS仅仅加载wmiacpi.sys并不行，我们还需要给出与ACPI asl code对应的MOF scheme，并且通过在WMIACPI service key 下面建立一个key MofImagePath它的value指向MOF档的路径。如此在OS加载wmiacpi.sys时就会将对应的MOF scheme加入到repository之中，后续consumer访问时WMI CORE就会检索到scheme信息，然后下IRP给wmiacpi.sys。讲到这里原理应该差不多了但还要注意的是wmiacpi.sys并不会去执行asl code，最终执行动作还是会由acpi.sys发动。driver是层次结构的，acpi.sys是wmiacpi.sys的lower driver，wmiacpi.sys会将上层对asl的访问转化为low level IRP 送给acpi.sys，acpi.sys再返回具体信息然后逐级回送。

9 G+ ]$ R- d5 I3 n8 b3 D3. Under the hood
8 B! s# n1 ]5 J# ~  }
前面都是原理的介绍，讲的我都快吐血了J,实践是检验理论的唯一标准。说不如做，随我揭开内幕一探究竟。WDK ver6000 src带了一个wmiacpi的samplecode，build之后会生成一只acpimof.dll，在BIOS里面将device.asl包进去然后再注册表中加入acpimof.dll的信息然后重启。讲到这里还要提到一个验证wmi的好工具叫做WMICodeCreator.exe微软的网站上有下载，下面我们就使用该tool验证前面的说法，下图2演示了我们定制wmiacpi之后的状况：
1 V. H* b0 m- M5 e+ j) J
7 A  g$ Y) K, V* C

4 _$ q- d) D; p$ z

图 2

$ o! V& s6 T/ g. A图2红色方框标注的AcpiTest_**就是我们定制的WMI class。也就是OS Load wmiacpi.sys之后将其MOF档案解析出来并加入到WMI repository于是我们就看到了上图的信息。下面我们来跟踪一下访问具体的class的情况吧，祭出WinDbg，let’s go！首先查看一下wmiacpi.sys这支driver有没有被加载下图3表明该driver被正常加载了。
2 ]+ I: V% v0 x+ j; \- W* h

图3

由图3显示与wmi相关的有两个driver:wmilib.sys和wmiacpi.sys,wmilib.sys是干嘛的呢？别急后续讲述wmi driver的文章会详细介绍它。既然被加载了那我们就要dump wmiacpi.sys的symbol看看有哪些有用的信息，这样我们才比较容易下手J。下图4显示了wmiacpi.sys的所有symbol。

+ v* m; Q, I- b( n2 U/ u

图4

. c, j4 r1 F+ T( C, U前面我们还讲到wmiacpi.sys最终会调用到acpi.sys访问asl code那我们再看一看acpi.sys有哪些symbol，下图5显示了acpi.sys的所有symbol：
+ L0 |( T- E0 S- T$ Z, d  E1 H

7 W2 d0 l* [3 H5 ~3 M  E' N9 ^

图5

经过分析上述symbol我觉得下述函数很有作案嫌疑，所以将它们秘密监控J都给设上断点，被怀疑的对象如下图6所示：

& m% L/ U8 j8 [' _( b4 a) }

图6

如图所示：
( b9 O7 \% D+ v$ k2 u6 t6 }( Q% }
wmiacpi!WmiAcpiSetWmiDataItem
6 |) \" @, s2 S  i5 u: E
3 K( G" @* p  c1 Vwmiacpi!WmiAcpiSetWmiDataBlock
  s. z' b2 W3 a7 c+ P5 e
wmiacpi!WmiFireEvent

wmiacpi!WmiAcpiQueryWmiDataBlock
. W' k: N% f/ Q& t2 d- ~' j" N
& M  m' j/ ]& z4 vwmiacpi!WmiAcpiSendAsyncDownStreamIrp

  r) g0 o/ b8 w, j+ r0 Lwmiacpi!WmiSystemControl

wmiacpi!WmiAcpiSystemControlDispatch

acpi!ACPIIoctlEvalControlMethod

* o2 F; a3 l! Y/ |3 J# pacpi!ACPIIoctlAsyncEvalControlMethod

; w- K* G. Y+ facpi!ACPIIoctlAsyncEvalControlMethodEx

) l' E# K7 c7 y. k3 @$ Yacpi!ACPIIoctlEvalControlMethodEx
3 D) m: D1 H, V; c: a* ?4 T3 ]# K
" }& @/ P6 s8 a9 L, aacpi!ACPIButtonDeviceControl
9 N' h" L2 k( f: C9 k
8 I2 R2 m$ }  C, v- u7 tacpi!ACPIEcInternalControl

6 B" S! x% d" @1 eacpi!AcpiEmbeddedControllerIrpDispatch
0 j% a! `' a0 O
acpi!ACPIIrpDispatchDeviceControl
+ V# @- d5 E. @$ }4 a; h; u/ N
% @" D/ S0 Q$ {- ?9 p* racpi!WmiSystemControl
8 ], X- g+ _* _7 O/ j, Z3 X
这些函数都被设置的断点，下面就我们读写一个class试试看了，图7证实了我之前的所说绝非空口无凭，我们读AcpiTest_MPackage class时发现先会call wmiacpi!WmiAcpiQueryWmiDataBlock,然后acpi!ACPIIrpDispatch DeviceControl会接手，当然后续还会有别的一些动作，但是上述行为就足以支撑我的论点了J。
. H: Q% c/ [* r& U
8 J3 T4 M( U6 i- |# q

* u& Y; a2 r! U9 n1 K

( t; w4 q. E# `+ w# m

图7
8 W. T6 x+ I- B  w/ |9 f

图8演示了我们发一个event的状况，图中显示acpi.sys会接到该event然后透过wmiacpi!WmiFireEvent送给上层AP,上层AP再透过IRP下来qurey其它相关的具体信息。
/ K3 a" L! C; B) D* Z9 j
8 p: O" m8 S5 T2 e2 i& s( P2 t

图8

以上就是我费尽九牛二虎之力挖掘的wmiacpi.sys的秘密了，再附上一幅我的debug环境J。
* a3 e- Y3 F8 G+ J) K% q- @6 S
( t/ o7 [6 W6 t0 Q

图9

; ]9 X5 A& ]0 b5 K5 tThat’s all!
Peter
8 k5 Y, _; R  U+ c+ R2 M
6 J6 o9 ^; K* T/ E& Q& A[ 本帖最后由 peterhu 于 2009-5-25 09:31 编辑 ]

winbondowen

兄弟说的很详细。
1 t" s, R1 d# ?# H* ?# d: u+ g但最终的实现是不是采用MS的那个AP
动态生成VBS脚本，然后执行
上面Debug中那些内核函数，兄弟你不会是自己做申明吧？
刚才骑车时仔细想了一下，觉得用那动态生成脚本是最方便的。
如果用COM来访问，我试了去调用，结果总是不能执行。

peterhu

那些内核函数是微软的symbol,怎么可能是我声明的呢?
( F  `- z& |. [4 G6 C使用COM API访问绝对可以,请看这里http://blog.csdn.net/hgf1011/archive/2009/04/14/4073457.aspx
这是我写的一个tool,使用COM访问.

winbondowen

可以了，附件为C++写的一个执行WMI的程序，可以执行ASL代码了。
以前不能执行是我把namespace给弄错了。
谢谢各位。

go_ahead

刚开始学习acpi，收藏了，谢谢！

go_ahead

看了楼主的文章，有两点实在不是很清楚,望楼主指教：
/ G; g! Y$ Z- w! {& G1  该怎么把asl文件刷到BIOS中，是否需要BIOS的源代码，还需要其他的工具么？如果没有BIOS的源代码，我是否可以用ACPISCOPE刷到BIOS里面？但是这又引出一个问题，我不知道该把这段ASL放在DSDT表格的什么地方？
3 i( ~; R! W% [/ R1 C2  我在其他的地方找到一般都是把acpimof.dll注册在HKLM\System\CurrentControlSet\Services\WmiAcpi里面，
我在xp上试验的，我的机器里面没有WmiAcpi这一项，是否我需要自己新创建这一项，然后把它加入？
; h, n: P5 U5 b! S不好意思，我刚接触这个，很多都不是很清楚，自己在网上找了好长时间都没有搞清楚，所以只有麻烦楼主了。
先谢了！

go_ahead

关于第一个问题，我用iasl  device.asl编译没有通过，出现了一个错误：
; m1 C! {2 G2 s' |0 F/ ~9 `1 JError    4095 -                    ^ parse error, expecting `error' or `PARSEOP_DEFINITIONBLOCK'
但是这个device.asl就是DDK自带的。
第二个问题我直接在cmd里面执行的时候也出现了一个错误：“已加载 acpimof.dll,但没有找到DllRegisterServer输入点，无法注册这个文件。”
我在网上下载了一个wmiacpi.sys，请问我可以自己修改注册表，然后将这个驱动加载到系统中么？
好迷糊。。。
2 ]& X" V: I1 y/ B3 \
" Q. q6 Y7 @, J" w: D; W& P[ 本帖最后由 go_ahead 于 2009-8-11 16:48 编辑 ]

peterhu

to go_ahead:
使用DDK build wmiacpi code.
asl code要包在BIOS code中，所以需要BIOS的源代碼。
沒有Wmiacpi選項就自己創建一個。

go_ahead

原帖由 peterhu 于 2009-8-11 22:03 发表
to go_ahead:
. ~0 M- r/ C8 J4 X: D  L4 V使用DDK build wmiacpi code.
asl code要包在BIOS code中，所以需要BIOS的源代碼。
% c4 O3 j& Q$ E6 ^# D8 u' F+ L8 j2 n沒有Wmiacpi選項就自己創建一個。

3 ^) ~) }) K' O! g谢谢peterhu，今天看到了注册表出现了wmiacpi项了，而且查看acpiscope看到了添加进去的内容了。
1 t7 |8 L& ?7 ~8 r. b' P! D- Y但是还是不知道该怎么把dll加入注册表， 今天我再试试也许就出来了