[原创]Tracking ACPI/ASL Using WinDbg

peterhu

Tracking ACPI/ASL Using WinDbg

6 R% W$ }: H/ t0 Z

- h) S8 ^7 l' H4 n' B; @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。
+ |' u" L/ |' I0 m0 l8 h
5 q7 [  A- |5 y( w2. Configuration of Debugger & Debuggee
% b1 y/ ^* y$ g( a- D: T$ a* K" K
, }. J  _( a; g% @! E; [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。
0 U$ C" t+ z# W" e# X$ @+ d# {$ X( [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。

# `$ u. @8 y! N- S# F% r9 L# U

, {/ Y: H5 ^+ L* b6 N图1

% t3 [6 ^- _2 ib)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。

c)安装Symbol File

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。

d)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。

e)Start Kernel Debug
打开WinDbg选择FileèKernel Debugè1394(channel 1)èOK
如下图2所示：
7 H7 V# M( _: F6 _  f
9 F3 ^0 Q4 W3 N. D2 B4 t

9 S+ B. a" u" ?
/ h" v* p; j1 ~  t  A; I( t0 f图2
; Z  r  H! s( v( I' R5 Y" P4 Z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!

1 f" h2 ?5 s* X, u1 j$ H) N

图3
8 |1 r7 l$ B" {& U5 ^7 \
1 B2 b5 i) G: n1 d" Z7 x. v; T
3 ]1 C/ x6 D" N  r. I4 ]3.Let’s Begin Fighting It
0 o6 e) N$ j/ `1 e
7 H7 u7 m9 [  b/ O& H$ S$ O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：
0 R+ Q9 x: K$ l$ |: v$ o1.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

0 r  q/ K+ s+ B3 G+ \9 t0 b- 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
3 B, \7 a# |) m3 M& P7 O' `0 zObject 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! s; d! P2 H
6 Q: {  ^6 v- F& f& F! \; _

8 b' F2 D! k% n7 G) L图4
- g( L1 l  f+ I' j$ Ob)Set breakpoints in Acpi method

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：

图5
7 {( q+ H# C" N, r+ _8 y. V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。
3 S* g& t6 @  d6 _

1 n9 Z: X% P# ^, O- `& X

0 W% B0 |; Q  N6 i. K6 j
6 `) ?% w+ |6 g) I6 V; A图6
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. J* f; c4 B, }6 a* a5 y' F" f$ Pc)Tracking processes of S3/4/5
9 x) b# o+ X3 E  v; ?  X6 v& ^5 p
- x  ~9 S' o$ R4 B1 W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。
6 j! h' v! T& N! b6 K  J, O1 |$ u

. b# I) n! a6 ~3 N; O# o8 t

; I* \  {& `( {( k; ]
0 a# t& e$ A2 ?" c( Y7 ^8 u图7
2 f; c5 v0 ?. Y, e$ RREFF:
/ d. g9 I4 D9 ~5 R0 v/ v" M
1.如何跟踪ACPI代码
2.如何使用WinDbg跟踪调试ASL/ACPI
6 H7 e# r/ [9 |3 p0 S
Peter