[原创]Tracking ACPI/ASL Using WinDbg

peterhu

Tracking ACPI/ASL Using WinDbg

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1. Preface
( Z3 \. L$ M* u& B5 D9 o' z# }
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。
0 U1 }. ?- t8 {
2. Configuration of Debugger & Debuggee
5 ^" }; N! ]. ?. S
2 K, k: Z( ]  Q; L8 z9 a/ ?" dDebug 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。
$ Y6 I# l3 z( Na)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。

1 l, s( ^/ V* I" ?5 s图1
& H* T+ I4 w  I5 Y8 R
. `" V) o. k: j# G# \$ h3 Kb)安装设置WinDbg
9 d+ J9 J6 H' d
/ _1 D6 Z- q+ mWinDbg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。

2 v6 C" w5 C' E- Jc)安装Symbol File
0 m  K/ `3 @! n& ]! L/ F
7 H" y" ~# W$ T% g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
3 S. K/ _1 u" ]' [+ i- b+ }
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。
. v: R6 n5 w9 g# o# s& H1 s% n
e)Start Kernel Debug
0 v( O, @% \" b. b$ h( A' O打开WinDbg选择FileèKernel Debugè1394(channel 1)èOK
2 l4 Q7 G/ D4 P, \% F+ ^如下图2所示：
* z: ]/ g* Y% O; s' h$ [- P
0 C1 Y* C8 v4 Z" V% C. s

' L: C; V- Z; N  m; G7 q, I
; u+ M9 p% P0 Z: s5 e5 v) {& x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 {3 W5 @3 a, U4 f1 F) y3 ^

图3
5 M! u( S) |7 x! j
4 l1 ^" P: F2 F+ _) H
3 V6 P5 D$ Q9 p# T- f- {* c$ g8 x3.Let’s Begin Fighting It

. S  U) v# T5 ~7 n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：
# d# X; W) _7 ?, E- v1.Checked Acpi.sys和Acpi.pdb文件和debuggee版本不符导致的。
; Q" b) \( o+ ]' x9 f  I* 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。
7 ~: N+ J$ k, V8 X" Q* u' D: {
* [5 z3 Z! C2 e' B7 \7 [3 X7 ba)Dump Acpi namespace device objects
1 J* R/ m: a! ~
3 q; c0 J/ o- r2 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
8 a/ |6 ~# {* EObject 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。
& d8 u# D& b: Z2 U" U* g7 D8 P3 r
& L2 v- w6 V  T5 Y+ R

图4
b)Set breakpoints in Acpi method
0 c9 O& L/ }; f
( L( N( z$ h. A3 i; O5 L% W: i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：
9 U( d, H/ o4 C8 _! b1 t0 }( d# E
4 D7 \& p, e7 R
, A# c5 V1 g, |4 Z5 _

* i7 H  m/ \/ w. k4 E% t& \/ a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。

1 z/ N) g+ P5 k: @  X' j% \3 V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
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c)Tracking processes of S3/4/5

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。

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图7
REFF:

1.如何跟踪ACPI代码
2.如何使用WinDbg跟踪调试ASL/ACPI

Peter