[原创]Tracking ACPI/ASL Using WinDbg

peterhu

Tracking ACPI/ASL Using WinDbg

1. Preface

& E) i" a2 m& c& @7 dACPI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。

2. Configuration of Debugger & Debuggee
5 i: z& M7 d- E% Y& J9 W; g  Y% N
' f+ \$ R( ^3 LDebug 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。
$ M  A1 K1 |9 la)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。
# Z4 {1 u: G3 A$ i5 e, @) D
. I# }: X% r, g* d- v$ }

图1

: Y- P. B- M6 y4 p* U) [b)安装设置WinDbg
* r& B1 u. {# p/ T
! X  ]- `  Z% T: j0 J5 H3 `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
) a6 {( x4 u- m8 m) 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。
9 P) I0 j% I% S
d)安装Checked Acpi.sys
# `& u7 u# [$ n/ }
. M. x; k# |" H* qBIOS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。
. |! F. {8 k% P& f; Z
e)Start Kernel Debug
6 \3 c+ v* a2 E打开WinDbg选择FileèKernel Debugè1394(channel 1)èOK
如下图2所示：
3 y$ E1 ~0 o: f# f* [

+ |% r4 Z( Y0 |$ }) j5 m
* T$ r5 a3 Q& K6 o- ~4 ?
, r0 F8 F9 ]  S# J6 j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


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。
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
8 |+ t4 ~) }( U2 B( |- r5 s* q* N7 b
! q, m8 Q# r2 V8 w; W# h: M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
1 T6 I/ u& ^+ E/ g: z" U' |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。
9 y1 o8 e3 S$ |
' T( V! d& `5 H% z
  [5 r  S7 G; V; t) e

! b$ J( p5 W+ @: ]图4
" p7 C6 t; A2 Y# Xb)Set breakpoints in Acpi method
; g1 S4 _- e6 G0 X& M' D  y" f
/ y, K0 M0 J* X! _. z5 G3 h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：

. M( \, c; L, A8 f. d. P
' K  m0 K' N3 B

; h  U7 j. B9 @( k8 p  L图5
* s- `+ P8 e$ F! H5 x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。
$ l1 J8 X! y: V+ S' [* O! y

3 Q9 [5 n; r$ Y; ?- y' i

0 B$ ]! i4 H& \8 @) Z
0 \- m" \4 o1 {1 O4 R图6
; j) J8 e8 P  H# o$ R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

( \# G0 n& y+ a" E. a5 C  J$ k0 e& bc)Tracking processes of S3/4/5
) c- B9 C- a" f) d7 g
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。

% l. ?7 M! f: [5 m

图7
! U: X2 Z3 [5 g  `9 X2 ?( n7 wREFF:

1.如何跟踪ACPI代码
2.如何使用WinDbg跟踪调试ASL/ACPI

Peter