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[原创]windbg调试ACPI ASL Code 实例一则
发表于: 2019-8-31 15:22 6233

[原创]windbg调试ACPI ASL Code 实例一则

hyjxiaobia 活跃值
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2019-8-31 15:22
6233

准备工作:搭建ACPI调试环境请先移步至：《搭建Win7调试ACPI的环境》里面有Win 7 Checked Build ACPI.sys

本文中OS为Win7 x86(镜像:en_windows_7_ultimate_x86_dvd_X15-65921.iso)
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kd> vertarget 
;记得OS一定要和ACPI.sys匹配，否则替换ACPI后OS可能无法启动。
;我的OS版本信息如下
Windows 7 Kernel Version 7600 MP (1 procs) Free x86 compatible
Built by: 7600.16385.x86fre.win7_rtm.090713-1255

这次调试对象为vmware中串口设备COM1，如下图，目标是在设备管理中执行Disable Com1时，跟踪COM1所执行的AML代码(即，Method(_DIS))。
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kd> vertarget 
;记得OS一定要和ACPI.sys匹配，否则替换ACPI后OS可能无法启动。
;我的OS版本信息如下
Windows 7 Kernel Version 7600 MP (1 procs) Free x86 compatible
Built by: 7600.16385.x86fre.win7_rtm.090713-1255

这次调试对象为vmware中串口设备COM1，如下图，目标是在设备管理中执行Disable Com1时，跟踪COM1所执行的AML代码(即，Method(_DIS))。

这是要跟踪的COM1 ACPI Method：
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kd> !amli dns /s \_sb.pci0.isa.sio.COMA._DIS
;!amli dns /s查找ACPI命名空间中的命名对象
ACPI Name Space: \_SB.PCI0.ISA.SIO.COMA._DIS (ffffffff85172318)
Method(_DIS:Flags=0x0,CodeBuff=85172375,Len=7)

我停用COM1前，设置设备管理器的列出设备的方式为"Devices by connection"，这为了方便确认COM设备在设备树中的总线路径。根据上图显示，初步断定设备COM1在ACPI命名空间中的路径是：\_SB.PCI0.ISA.SIO.COMA。确认一下我的猜测是否正确：
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kd> !amli find COMA
\_SB.PCI0.ISA.SIO.COMA

!amli find将输出匹配的ACPI命名对象在ACPI命名空间中的完整路径。在不同域下会有同名ACPI对象，因此find的输出可能不唯一。比如，很多设备(毕竟Device(){}会在ACPI命名空间中创建一个新的域)都有Method(_DIS)这个函数，因此，执行!amli find _DIS可能会得到这样的输出：


如果不确定上述输出中哪个是调试目标，可以在windbg开启ACPI日志输出，然后执行对应的ACPI Method（如停用/启用设备）。在启停过程中，windbg将输出ACPI Object及相应Method执行的信息：
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kd> !amli set spewon verboseon traceon
;开启ACPI Log输出
kd> g ;执行该命令后，在设备管理中停用COM1，得到如下输出
AMLI: 85409D48: EvalNameSpaceObject(\_SB.PCI0.ISA.SIO.COMA._STA)
  
AMLI: 85409D48: \_SB.PCI0.ISA.SIO.COMA._STA()
  
ffffffff851723e5: {
ffffffff851723e5: | If(And(SIOC=0xf,0x2,)=0x2)
ffffffff851723ef: | {
ffffffff851723ef: | | If(FCMA=0x0)
ffffffff851723f8: | | If(S1BL=0xfe)
ffffffff851723fe: | | {
ffffffff851723fe: | | | Return(0xd)
ffffffff85172401: | | }
ffffffff85172401: | }

我们在设备管理器中看到的COM设备名是COM1，为什么在ACPI输出中看到的设备名是\_SB.PCI0.ISA.SIO.COMA (RW Utility中在\_SB.PCI0.ISA下也找不到COM1这样的设备)？来看下Device(COMA)的ASL Code：
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kd> !amli dns /s \_SB.PCI0.ISA.SIO.COMA
  
ACPI Name Space: \_SB.PCI0.ISA.SIO.COMA (ffffffff85172020)
Device(COMA)
| Integer(_HID:Value=0x000000000105d041[17158209])
| Integer(_UID:Value=0x0000000000000001[1])
| String(_DDN:Str="COM1")
| Method(_CRS:Flags=0x8,CodeBuff=851721c1,Len=18)
| Method(_SRS:Flags=0x9,CodeBuff=8517223d,Len=89)
| Method(_PRS:Flags=0x0,CodeBuff=85172301,Len=10)
| Method(_DIS:Flags=0x0,CodeBuff=85172375,Len=7)
| Method(_STA:Flags=0x0,CodeBuff=851723e5,Len=46)
ACPI Method是ACPI对象，ACPI Device也是ACPI对象，因此都可以用!amli dns /s命令查看对象信息。当然也可以RW Utility查看Device(COMA)的实现： 


查看ACPI Spec，_DDN对象用于设置设备DOS Device Name(是不是可以认为是设备的别名?)，可能这是我们在设备管理器中看到COM1的原因。

找到了COMA的Method对象，试试单步跟踪ACPI Method。根据前面的Log输出可知在停用过程中会调用Method(_STA)&Method(_DIS)方法，就在他们身上下断点吧：
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kd> !amli bp  \_SB.PCI0.ISA.SIO.COMA._STA
kd> !amli bp  \_SB.PCI0.ISA.SIO.COMA._DIS
停用设备后，windbg会中断到ACPI解释器，(此时Windbg的Command框前缀为"Input>"，在Command框中直接输入!amli的command即可，如bp \_SB.PCI0.ISA.SIO.COMA_STA,不用带!amli)，如图：



之前下了2个ASL Code断点，所以windbg中断时，我们并不清楚中断发生在哪个函数，可以用!amli lc命令查看后台正在执行的ACPI Method：
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Input> AMLI(? for help)-> lc
lc
*Ctxt=ffffffff85f56000, ThID=ffffffff85157998, Flgs=A--CR----, pbOp=ffffffff851723e5, Obj=\_SB.PCI0.ISA.SIO.COMA._STA
;每一行输出代表正在执行的ACPI method;如果行首带"*"表示该函数在执行过程中触发了中断
执行完!amli lc后，可以顺带执行!amli r命令，查看该函数执行的上下文(参数/局部变量等信息)：
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Input> AMLI(? for help)-> r
r
Context=85f56000*, Queue=0, ResList=0
ThreadID=85f5600085157998, Flags=00000130, pbOp=ffffffff851723e5:[\_SB.PCI0.ISA.SIO.COMA._STA]
StackTop=ffffffff85f57ee8, UsedStackSize=280 bytes, FreeStackSize=7664 bytes
LocalHeap=85f560c4, CurrentHeap=ffffffff85f560c4, UsedHeapSize=52 bytes
Object=\_SB.PCI0.ISA.SIO.COMA._STA, Scope=\_SB.PCI0.ISA.SIO.COMA._STA, ObjectOwner=ffffffff85f560e8, SyncLevel=0
AsyncCallBack=ffffffff87c4ac82, CallBackData=ffffffff8555fee0, CallBackContext=ffffffff8555feb0
  
;ASL Method的局部变量
MethodObject=\_SB.PCI0.ISA.SIO.COMA._STA
ffffffff85f57f38: Local0=Unknown()
ffffffff85f57f50: Local1=Unknown()
ffffffff85f57f68: Local2=Unknown()
ffffffff85f57f80: Local3=Unknown()
ffffffff85f57f98: Local4=Unknown()
ffffffff85f57fb0: Local5=Unknown()
ffffffff85f57fc8: Local6=Unknown()
ffffffff85f57fe0: Local7=Unknown()
85f56040: RetObj=Unknown()
  
Next AML Pointer: ffffffff851723e5:[\_SB.PCI0.ISA.SIO.COMA._STA]
  
;ASL Method的实现
ffffffff851723e5 : If(And(SIOC, 0x2, ))
ffffffff851723ef : {
ffffffff851723ef : | If(FCMA)
ffffffff851723f5 : | {
ffffffff851723f5 : | | Return(0xf)
ffffffff851723f8 : | }
ffffffff851723f8 : | If(S1BL)

最后，中断到ASL Method中了，就可以用!amli t或者!amli p单步跟踪Method执行：
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Hit Breakpoint 1.
  
AMLI(? for help)-> t ;单步执行\_SB.PCI0.ISA.SIO.COMA._STA函数的ASL Code
t  ;单步1
If(And(SIOC=0xf,0x2,)=0x2
AMLI(? for help)-> t
t  ;单步2
)
ffffffff851723ef: | {
ffffffff851723ef: | | If(FCMA=0x0)
;!amli u反汇编即将执行的ASL Code
AMLI(? for help)-> u
u
ffffffff851723f8:[\_SB.PCI0.ISA.SIO.COMA._STA+0x13]
ffffffff851723f8 : If(S1BL)
ffffffff851723fe : {
ffffffff851723fe : | Return(0xd)
ffffffff85172401 : }
ffffffff85172401 : Store(Ones, S1BL)
ffffffff85172407 : If(S1BL)
ffffffff8517240d : {
ffffffff8517240d : | Return(0xd)
ffffffff85172410 : }
ffffffff85172410 : Return(AMLI_DBGERR: UnAsmDataObj: input buffer is too small
AMLI_DBGERR: Failed to unassemble scope at da317e2 (size=27)

最后的最后，一些ACPI事件发生时，可以从ACPI解释器退出到内核调试器(!amli q)，查看触发该ACPI事件的DeviceObject及相应的IRP。以ACPI _PTS对象为例，当发生电源事件转换时，会执行该对象。
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kd> !amli bp \_PTS
kd> g ;执行后马上关机，windbg中断到ACPI解释器
AMLI(? for help)-> q


在AMLI解释器中，输入q后，ACPI解释器(Input>)退出到内核调试器(kd>)。执行kb，查看进入ACPI解释器的函数栈：
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kd> kb
 # ChildEBP RetAddr  Args to Child              
00 8078fac8 87cad6f4 00000000 00000000 00000000 ACPI!DebugQuit+0x24
01 8078faf8 87cad875 87cc5128 8078fc1c 873c29e0 ACPI!DbgExecuteCmd+0xaf
02 8078fe34 87c9c1fa 87cc5128 87cb8854 8078fe64 ACPI!Debugger+0x104
03 8078fe44 87c9a145 00000000 873c29e0 873c29d8 ACPI!AMLIDebugger+0x33
....
13 8a00fae0 82a5cd16 86390030 85181bf0 00000016 ACPI!ACPIDispatchIrp+0x1dc
14 8a00faf8 82a8d4ae 8746fb2c 86390030 8a00fb10 nt!IopPoHandleIrp+0x28
15 8a00fb08 82a5f049 8a00fb30 87c53b57 86390030 nt!IofCallDriver+0x55
16 8a00fb10 87c53b57 86390030 8746fa58 87c5c398 nt!IoCallDriver+0x10

windbg输出的frame# 15显示在关闭OS时，曾执行了IoCallDriver，并最终进入到ACPI解释器。IoCallDriver的参数有DeviceObject和IRP，通过这两个参数可以定位执行Method(_PTS)的设备：
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kd> !object 86390030 
Object: 86390030  Type: (8521ebc8) Device
    ObjectHeader: 86390018 (new version)
    HandleCount: 0  PointerCount: 7
    Directory Object: 88e0f638  Name: 0000004a
kd> !devstack 86390030 
  !DevObj   !DrvObj            !DevExt   ObjectName
  86667e10  \Driver\intelppm   866665d0  
> 86390030  \Driver\ACPI       85181bf0  0000004a
!DevNode 860dba18 :
  DeviceInst is "ACPI\GenuineIntel_-_x86_Family_6_Model_94_-_Intel(R)_Core(TM)_i5-6300HQ_CPU_@_2.30GHz\_0"
  ServiceName is "intelppm"

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kd> !amli dns /s \_sb.pci0.isa.sio.COMA._DIS
;!amli dns /s查找ACPI命名空间中的命名对象
ACPI Name Space: \_SB.PCI0.ISA.SIO.COMA._DIS (ffffffff85172318)
Method(_DIS:Flags=0x0,CodeBuff=85172375,Len=7)

我停用COM1前，设置设备管理器的列出设备的方式为"Devices by connection"，这为了方便确认COM设备在设备树中的总线路径。根据上图显示，初步断定设备COM1在ACPI命名空间中的路径是：\_SB.PCI0.ISA.SIO.COMA。确认一下我的猜测是否正确：
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kd> !amli find COMA
\_SB.PCI0.ISA.SIO.COMA

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kd> !amli find COMA
\_SB.PCI0.ISA.SIO.COMA

!amli find将输出匹配的ACPI命名对象在ACPI命名空间中的完整路径。在不同域下会有同名ACPI对象，因此find的输出可能不唯一。比如，很多设备(毕竟Device(){}会在ACPI命名空间中创建一个新的域)都有Method(_DIS)这个函数，因此，执行!amli find _DIS可能会得到这样的输出：

!amli find将输出匹配的ACPI命名对象在ACPI命名空间中的完整路径。在不同域下会有同名ACPI对象，因此find的输出可能不唯一。比如，很多设备(毕竟Device(){}会在ACPI命名空间中创建一个新的域)都有Method(_DIS)这个函数，因此，执行!amli find _DIS可能会得到这样的输出：


如果不确定上述输出中哪个是调试目标，可以在windbg开启ACPI日志输出，然后执行对应的ACPI Method（如停用/启用设备）。在启停过程中，windbg将输出ACPI Object及相应Method执行的信息：
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;开启ACPI Log输出
kd> g ;执行该命令后，在设备管理中停用COM1，得到如下输出
AMLI: 85409D48: EvalNameSpaceObject(\_SB.PCI0.ISA.SIO.COMA._STA)
  
AMLI: 85409D48: \_SB.PCI0.ISA.SIO.COMA._STA()
  
ffffffff851723e5: {
ffffffff851723e5: | If(And(SIOC=0xf,0x2,)=0x2)
ffffffff851723ef: | {
ffffffff851723ef: | | If(FCMA=0x0)
ffffffff851723f8: | | If(S1BL=0xfe)
ffffffff851723fe: | | {
ffffffff851723fe: | | | Return(0xd)
ffffffff85172401: | | }
ffffffff85172401: | }

我们在设备管理器中看到的COM设备名是COM1，为什么在ACPI输出中看到的设备名是\_SB.PCI0.ISA.SIO.COMA (RW Utility中在\_SB.PCI0.ISA下也找不到COM1这样的设备)？来看下Device(COMA)的ASL Code：
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;开启ACPI Log输出
kd> g ;执行该命令后，在设备管理中停用COM1，得到如下输出
AMLI: 85409D48: EvalNameSpaceObject(\_SB.PCI0.ISA.SIO.COMA._STA)
  
AMLI: 85409D48: \_SB.PCI0.ISA.SIO.COMA._STA()
  
ffffffff851723e5: {
ffffffff851723e5: | If(And(SIOC=0xf,0x2,)=0x2)
ffffffff851723ef: | {
ffffffff851723ef: | | If(FCMA=0x0)
ffffffff851723f8: | | If(S1BL=0xfe)
ffffffff851723fe: | | {
ffffffff851723fe: | | | Return(0xd)
ffffffff85172401: | | }
ffffffff85172401: | }

我们在设备管理器中看到的COM设备名是COM1，为什么在ACPI输出中看到的设备名是\_SB.PCI0.ISA.SIO.COMA (RW Utility中在\_SB.PCI0.ISA下也找不到COM1这样的设备)？来看下Device(COMA)的ASL Code：
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kd> !amli dns /s \_SB.PCI0.ISA.SIO.COMA
  
ACPI Name Space: \_SB.PCI0.ISA.SIO.COMA (ffffffff85172020)
Device(COMA)
| Integer(_HID:Value=0x000000000105d041[17158209])
| Integer(_UID:Value=0x0000000000000001[1])
| String(_DDN:Str="COM1")
| Method(_CRS:Flags=0x8,CodeBuff=851721c1,Len=18)
| Method(_SRS:Flags=0x9,CodeBuff=8517223d,Len=89)
| Method(_PRS:Flags=0x0,CodeBuff=85172301,Len=10)
| Method(_DIS:Flags=0x0,CodeBuff=85172375,Len=7)
| Method(_STA:Flags=0x0,CodeBuff=851723e5,Len=46)
ACPI Method是ACPI对象，ACPI Device也是ACPI对象，因此都可以用!amli dns /s命令查看对象信息。当然也可以RW Utility查看Device(COMA)的实现： 
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kd> !amli dns /s \_SB.PCI0.ISA.SIO.COMA
  
ACPI Name Space: \_SB.PCI0.ISA.SIO.COMA (ffffffff85172020)
Device(COMA)
| Integer(_HID:Value=0x000000000105d041[17158209])
| Integer(_UID:Value=0x0000000000000001[1])
| String(_DDN:Str="COM1")
| Method(_CRS:Flags=0x8,CodeBuff=851721c1,Len=18)
| Method(_SRS:Flags=0x9,CodeBuff=8517223d,Len=89)
| Method(_PRS:Flags=0x0,CodeBuff=85172301,Len=10)
| Method(_DIS:Flags=0x0,CodeBuff=85172375,Len=7)
| Method(_STA:Flags=0x0,CodeBuff=851723e5,Len=46)
ACPI Method是ACPI对象，ACPI Device也是ACPI对象，因此都可以用!amli dns /s命令查看对象信息。当然也可以RW Utility查看Device(COMA)的实现： 


查看ACPI Spec，_DDN对象用于设置设备DOS Device Name(是不是可以认为是设备的别名?)，可能这是我们在设备管理器中看到COM1的原因。

找到了COMA的Method对象，试试单步跟踪ACPI Method。根据前面的Log输出可知在停用过程中会调用Method(_STA)&Method(_DIS)方法，就在他们身上下断点吧：
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停用设备后，windbg会中断到ACPI解释器，(此时Windbg的Command框前缀为"Input>"，在Command框中直接输入!amli的command即可，如bp \_SB.PCI0.ISA.SIO.COMA_STA,不用带!amli)，如图：
查看ACPI Spec，_DDN对象用于设置设备DOS Device Name(是不是可以认为是设备的别名?)，可能这是我们在设备管理器中看到COM1的原因。

找到了COMA的Method对象，试试单步跟踪ACPI Method。根据前面的Log输出可知在停用过程中会调用Method(_STA)&Method(_DIS)方法，就在他们身上下断点吧：
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kd> !amli bp  \_SB.PCI0.ISA.SIO.COMA._STA
kd> !amli bp  \_SB.PCI0.ISA.SIO.COMA._DIS
停用设备后，windbg会中断到ACPI解释器，(此时Windbg的Command框前缀为"Input>"，在Command框中直接输入!amli的command即可，如bp \_SB.PCI0.ISA.SIO.COMA_STA,不用带!amli)，如图：
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kd> !amli bp  \_SB.PCI0.ISA.SIO.COMA._STA
kd> !amli bp  \_SB.PCI0.ISA.SIO.COMA._DIS
停用设备后，windbg会中断到ACPI解释器，(此时Windbg的Command框前缀为"Input>"，在Command框中直接输入!amli的command即可，如bp \_SB.PCI0.ISA.SIO.COMA_STA,不用带!amli)，如图：



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