Tracking ACPI/ASL Using WinDbg
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& a0 P% l1 J+ `! Q2 `$ ]1. Preface F" k. n# D# x6 L
* T- u' w0 S: v) kACPI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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/ ~! x$ ]1 }4 ~, W( w2. Configuration of Debugger & Debuggee$ D' c( D) J$ i8 N/ M: _) Y
: c3 R, s$ a: F% Z0 P! j1 ^2 wDebug 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。( |. J% e! T1 x% D; f
a)设置Debuggee为调试模式
& i, g1 y3 h7 L' ~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。 T3 F V1 [, X, ^
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P! N3 M2 h7 a+ ^8 `# `% k; j% Z图1. i8 y3 s$ r; \* [$ p. [8 H9 N
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b)安装设置WinDbg- p" q. n/ t# v
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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。- p, i+ ^8 B, X' I" l* C7 v
; I' j0 Z0 O1 S% z( v9 Qc)安装Symbol File3 n6 O6 J. U& \& e" U& ~. h; A
) ]2 w, e( V; \. C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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" ~- A4 F2 \& p4 Rd)安装Checked Acpi.sys9 |: I ?6 C' g; [( m
3 a( m& k. U. @7 ]* X* p' _) ^5 f9 _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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e)Start Kernel Debug 2 m* n/ m5 b6 {
打开WinDbg选择FileèKernel Debugè1394(channel 1)èOK, p* W: N/ i Z1 j5 l" _& n0 _
如下图2所示:
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1 K2 Q" B! _) L& W8 w! ^" k图2' T6 g* }% ~( R7 q J2 W: ?
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39 [4 f c& i [7 L5 C. H! z
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/ O$ G1 |* N, Q1 |7 |3.Let’s Begin Fighting It& F, e+ s, T! ~8 c
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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:
k& b3 t6 }# j0 B, ?9 Z: }1.Checked Acpi.sys和Acpi.pdb文件和debuggee版本不符导致的。: Z; E X3 N; y/ w- s
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。
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0 g# ?% J7 B! wa)Dump Acpi namespace device objects' q9 B3 p( Q* L
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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! K D+ B" R, c8 a% m$ P
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。( Z9 {1 |7 N2 u2 @
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, l& c# |0 N% l5 M3 G1 d9 S
0 C1 u2 @0 x9 A; o0 T/ N图4( }/ R3 Y% N# x$ u* Z
b)Set breakpoints in Acpi method
, W$ M+ [( m. v8 _( V& Y# v7 k
* w$ m* X9 _2 g5 W9 w, p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:8 i# q4 Y A& ]8 V( [7 g
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图5% t1 T; X; S/ G) d( k
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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! S" p2 F0 |) x; D7 { R" {# B( s6 w2 B图6
, [" m3 k6 D2 s. F) r9 W9 i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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# { `4 w" k& _( b2 X4 jc)Tracking processes of S3/4/54 H. B/ N0 [ U9 r
5 x! k2 i3 j* {( j8 k4 e# B3 S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。- x: e( W7 h9 K7 v& u5 w/ C M0 M$ O
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5 w1 l0 P7 H2 ~2 Y 0 A& M, n8 Y: _: j5 Q
* }# z; M9 T) F8 S2 c" D# Z) b
图7
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1.如何跟踪ACPI代码
! @/ H D9 }( c3 U4 T6 U2.如何使用WinDbg跟踪调试ASL/ACPI
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