[原创]Tracking ACPI/ASL Using WinDbg

peterhu

Tracking ACPI/ASL Using WinDbg

2 }. s2 l  b2 O1. Preface

: ~# }" L; C8 s3 b% |" LACPI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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$ w0 s- T/ l( }9 O" e2. Configuration of Debugger & Debuggee

, j2 W7 Q# r$ V  j" ~1 p/ HDebug 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。
1 l) e4 W  Q  k: M- Y# Ba)设置Debuggee为调试模式
! _+ E$ Y! c* h+ W! k  f+ w- L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。
! M7 _3 c3 W/ S# u" w" y: F: |

0 U, b5 F3 L& }图1

b)安装设置WinDbg

/ z, R2 T' {3 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。

  L2 Z. H! Q3 k4 I, Qc)安装Symbol File

& |8 d: U' w9 f, [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。

% E; d1 f. @5 ?+ E% ~d)安装Checked Acpi.sys

5 i( E' y8 O! ^* L  p7 N, Q# hBIOS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。
2 ?" c% E- q) b7 e1 U, X, @
e)Start Kernel Debug
/ c& w/ R, o, I8 A) D8 v9 _. H打开WinDbg选择FileèKernel Debugè1394(channel 1)èOK
& O0 W1 g0 h4 Y( [* v& ^如下图2所示：

  t2 h: W. g5 J" z; B7 z. c

( t4 ~+ E8 t% n0 n- E  Q
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!

9 X# e4 m9 o$ b

图3


3 c1 m0 Y9 x7 f2 p8 M, T' L# ]3.Let’s Begin Fighting It

% x/ a# v" h- i: A$ g. h( t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。
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
" e: D5 `7 H2 |1 H  F: _4 j9 u
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
  o4 W+ D) h1 U  u. i4 wObject 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。

: n$ _' y* Y$ K) z6 s3 d

9 |9 D# I. A+ M图4
2 }9 X3 O$ R) v' c9 u+ y' kb)Set breakpoints in Acpi method
2 ^" P; g5 V/ K% e) `6 ^: ?( K% ^
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：

$ Q! j+ b$ V& v1 Y* h

0 l/ \; v6 P6 J$ p图5
* ~) a! Y. r% O# d' f( T" A6 k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。
  }8 W# ~9 W3 g6 \& g) r4 z, c

  m+ H- K+ S6 B( O6 j7 }' |
图6
! M  ?. e7 r! r9 _- G+ }9 n9 G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

! g% `( h/ M' \/ u+ c8 b: g9 Hc)Tracking processes of S3/4/5
! m- q5 \5 F& I6 ~, ~" T" {& z
+ E+ g3 L/ z( u- I- H5 d. P7 }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。

% F$ ^: O( `# J3 N; ]' ^

. m1 U% Q& R+ W- d/ |2 l7 [4 n
图7
REFF:

1.如何跟踪ACPI代码
. [- ^0 m: `1 t# ~: g2.如何使用WinDbg跟踪调试ASL/ACPI
4 X- w  s5 x+ v! A
Peter