[原创]Tracking ACPI/ASL Using WinDbg

peterhu

Tracking ACPI/ASL Using WinDbg

1. Preface
( g* p* {2 Z& S! @
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。

! H. n+ X" Z; B: x2 V2. Configuration of Debugger & Debuggee

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。
/ |+ w2 ?  v+ j( L3 I; ia)设置Debuggee为调试模式
! v9 R6 e: Q" s' y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。

5 _# u' ~% G3 A8 r. z

% Q# w! Y$ T( x6 h3 [3 E图1
+ e2 }! i5 @0 }+ J
b)安装设置WinDbg
' m4 @0 z9 ]" B1 r- ~
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。
+ q. B5 P( J9 |7 u0 k
c)安装Symbol File
0 g( D5 g# G5 f8 x' M# h/ X' c9 y
8 l8 X1 @1 a& \' @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。

3 I" F$ m% e- Z7 @) 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。
. H# U( v; C! R
e)Start Kernel Debug
打开WinDbg选择FileèKernel Debugè1394(channel 1)èOK
0 Q5 O( C) ~6 q7 w$ L如下图2所示：
8 N# \/ `: D4 @% w' e
/ w, Z, `. w8 L, n& O! }% d

' V; b6 w: X4 D0 U

图2
4 }+ V- p8 ~) \! o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 ?' t; O8 Z# Y3 _

图3


  {9 {9 r/ w# v; ?4 i5 ~) R% {5 m3.Let’s Begin Fighting It
" R1 f- ?$ b3 B$ P  Y3 ?5 m- w
  F" K" b" P# h3 c  s1 A  Q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。
6 T4 ^9 s3 v' L) P
a)Dump Acpi namespace device objects
# j% K5 o% Z+ H5 @7 D
" U" |) j6 @9 o, \# @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
% u- P* W1 T, D. |$ vObject 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。
- s2 N7 t) r: ~  y$ Z6 P0 z

图4
b)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：

$ F. D3 U+ k+ E7 V1 v' f

8 o! ]/ G" D6 k9 k, W图5
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。

5 f, {6 D/ X) X
4 q- _4 `8 l3 i; f# e1 R# ?+ q图6
  H; B7 g- ^+ U9 s. s3 X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
& z' V" W6 ~" Z: J8 [
c)Tracking processes of S3/4/5
; Q( |7 I2 V& Y% 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。
) ~( d8 T" L; y" ?) u( O
- q8 W6 E+ O9 x: |( [

, Q/ f! N9 S  I

图7
REFF:
3 I. j% \- f: \# N9 f
1.如何跟踪ACPI代码
2.如何使用WinDbg跟踪调试ASL/ACPI

6 s7 x% F+ m, L& S, b$ DPeter