[原创]Tracking ACPI/ASL Using WinDbg

peterhu

Tracking ACPI/ASL Using WinDbg

/ Y. V# r9 [: ~& E1. 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。
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) b% q! W/ W5 O  M2. 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。
3 B* d7 {& P/ o, l6 [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。

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1 U: u: {6 n8 M1 f图1

- y; D7 \) B/ R# \2 {1 @b)安装设置WinDbg

. }* L) s3 l! r# j! [$ ~( AWinDbg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。

& `4 t! x3 @3 J0 i$ o5 \c)安装Symbol File
) _% q3 v! y' S8 {! _1 d
$ o/ Y( {5 }4 B: D" S, d; e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。
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d)安装Checked Acpi.sys
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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。
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$ ?: @, _% j/ p, J' y8 Je)Start Kernel Debug
$ F' j% ^8 Z8 G0 D& R7 B打开WinDbg选择FileèKernel Debugè1394(channel 1)èOK
如下图2所示：
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+ \3 e7 ~/ Q2 L, ]  x, E7 F

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: J1 _3 o3 S. @8 t  b/ ~
图2
- ~/ n& E: X4 b- j: p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!

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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：
$ V. B' U8 L! H2 `  A1.Checked Acpi.sys和Acpi.pdb文件和debuggee版本不符导致的。
4 M' Y! }0 a6 q8 B4 i1 G! l5 G$ s5 C9 u6 y2.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
5 C) K9 S! B% ?4 {, c  B8 n8 B2 n/ ]
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
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。

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3 |$ U4 R1 F4 p. S3 d图4
b)Set breakpoints in Acpi method
' k& ~" ~+ q6 [$ _
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
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。
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3 |2 p/ V$ |: R' {6 d' \% H

# X. q/ B0 x& S7 ?: H+ _
% X! K0 G3 f( U3 r4 B* m- _图6
' y4 N. a( w$ Z7 u5 a- 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

9 [0 J' `; B, ^c)Tracking processes of S3/4/5

% [9 s  y  W" a/ x* O/ M. x0 z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。
3 @- m+ t4 @3 M# A

图7
4 R# r) r2 V- ~3 BREFF:
5 e0 u# L. O) Y  A- H
4 p) M4 h7 T  d" z1.如何跟踪ACPI代码
2.如何使用WinDbg跟踪调试ASL/ACPI

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