调试笔记：系统挂在DPC（上）
这是发生在我的笔记本电脑上的一次系统挂死，发生在唤醒过程中，屏幕没有任何显示，因为我的电脑始终是启用通过热键（Ctrl+ScrollLock）来触发蓝屏的，所以可以通过热键触发蓝屏和产生转储。
以下是分析转储文件的简要过程，转储的类型是内核转储。系统中只有一个CPU。
kd> !cpuinfo
CP F/M/S Manufacturer MHz PRCB Signature MSR 8B Signature Features
0 6,13,8 GenuineIntel 1862 0000002000000000 a0033fff
Cached Update Signature 0000002000000000
Initial Update Signature 0000002000000000
操作系统是XP SP2：
kd> version
Windows XP Kernel Version 2600 (Service Pack 2) UP Free x86 compatible
Product: WinNt, suite: TerminalServer SingleUserTS
Built by: 2600.xpsp_sp2_qfe.070227-2300
执行!pcr命令观察CPU的控制区：
kd> !pcr
KPCR for Processor 0 at ffdff000:
Major 1 Minor 1
NtTib.ExceptionList: 80548fec
NtTib.StackBase: 805492f0
NtTib.StackLimit: 80546500
NtTib.SubSystemTib: 00000000
NtTib.Version: 00000000
NtTib.UserPointer: 00000000
NtTib.SelfTib: 00000000
SelfPcr: ffdff000
Prcb: ffdff120
Irql: 00000000
IRR: 00000000
IDR: ffffffff
InterruptMode: 00000000
IDT: 8003f400
GDT: 8003f000
TSS: 80042000
CurrentThread: 80551d20
NextThread: 89b512e8
IdleThread: 80551d20
DpcQueue: 0x80552380 0x804ff5b8 [Normal] nt!KiTimerExpiration
0x8abcfed4 0xba7843e8 [Normal] ACPI!ACPIInterruptServiceRoutineDPC
0x8a6560cc 0xba50fdf0 [Normal] NDIS!ndisMDpcX
0x8a899eec 0xbaa28650 [Normal] i8042prt!I8042KeyboardIsrDpc
0x8a899e90 0xbaa2b0ef [Normal] i8042prt!I8xKeyboardSysButtonEventDpc
0x8a899dd0 0xbaa2a163 [Normal] i8042prt!I8042ErrorLogDpc
0xb87ffa4c 0xb87e8020 [Normal] SynTP
0xb87ffa24 0xb87e7f60 [Normal] SynTP
显然，DPC（Deferred Procedure Call ）队列中有不少任务等待执行，这是系统挂死的一个典型症状。DPC是Windows系统中一种极其重要的机制，DPC任务在DISPATCH_LEVEL执行，高于用来执行普通线程的PASSIVE_LEVEL。这意味着，如果一个CPU的DPC队列中有任务，那么这个CPU就不会去执行普通的线程。如果长时间保持这种状态，那么系统便会表现出挂死的症状——界面没有刷新，窗口不听使唤。
仔细观察上面显示的DPC队列，第一列是DPC对象的地址，也就是KDPC结构的地址，第二列是这个DPC的对应函数，带方括号的第三列是DPC的状态，第四列是DPC函数的符号表示。
可以使用dt命令来显示DPC结构：
kd> dt _KDPC 0x80552380
nt!_KDPC
+0x000 Type : 19
+0x002 Number : 0 ''
+0x003 Importance : 0x1 ''
+0x004 DpcListEntry : _LIST_ENTRY [ 0x8abcfed8 - 0xffdff980 ]
+0x00c DeferredRoutine : 0x804ff5b8 void nt!KiTimerExpiration+0
+0x010 DeferredContext : (null)
+0x014 SystemArgument1 : 0x007af640
+0x018 SystemArgument2 : (null)
+0x01c Lock : 0xffdff9c0 -> 0
有这么多DPC任务，那么当前CPU按理说要么应该在执行某个DPC，要么应该在执行更高优先级的中断任务。不妨观察一下栈回溯：
kd> kvn
# ChildEBP RetAddr Args to Child
00 80548f98 baa2a7fa 000000e2 00000000 00000000 nt!KeBugCheckEx+0x1b (FPO: [5,0,0])
01 80548fb4 baa2a032 00899d40 01ffffc6 00000000 i8042prt!I8xProcessCrashDump+0x237 (FPO: [3,0,0])
02 80548ffc 80540add 89d6cd98 8a899c88 00010009 i8042prt!I8042KeyboardInterruptService+0x21c (FPO: [Non-Fpo])
03 80548ffc 806d0d50 89d6cd98 8a899c88 00010009 nt!KiInterruptDispatch+0x3d (FPO: [0,2] TrapFrame @ 80549020)
04 805490a4 bac3d183 00000046 8a84c028 882e97c8 hal!HalpPmTimerStallExecProc+0x60 (FPO: [1,5,0])
05 805490c4 b8cb8b50 bafde064 882e981c b8cb8ad6 usbehci!EHCI_RH_PortResetComplete+0x61 (FPO: [2,2,4])
06 805490e4 804ff550 882e97f8 4d547961 33b06716 USBPORT!USBPORT_AsyncTimerDpc+0x7a (FPO: [4,1,4])
07 80549200 804ff667 80551f80 80551d20 ffdff000 nt!KiTimerListExpire+0x122 (FPO: [0,62,0])
08 8054922c 8054111d 80552380 00000000 007af63f nt!KiTimerExpiration+0xaf (FPO: [4,6,0])
09 80549250 80541096 00000000 0000000e 00000000 nt!KiRetireDpcList+0x46 (FPO: [0,0,0])
0a 80549254 00000000 0000000e 00000000 00000000 nt!KiIdleLoop+0x26 (FPO: [0,0,0])
从#06栈帧的USBPORT!USBPORT_AsyncTimerDpc函数来看，当前CPU果真在勤恳的清理DPC任务。
#04栈帧中的HalpPmTimerStallExecProc函数是所谓的忙等待（Busy Wait）函数，它会让CPU在此循环一定时间，这通常是不得以而为之的做法，因为调用这样的函数会让CPU白白空转。从#05栈帧的函数名来看，这个函数是负责管理USB 2.0设备的EHCI的Root Hub用来重置USB端口的，通常的做法是写某个硬件寄存器，然后读取同一个或者不同的寄存器，等待硬件的确认。这种等待通常时间很短。但是从本例的情况来看，可能出意外了，等了很久，很可能是反复读，然后等待，在反复等的过程中，系统收到了强制蓝屏的热键。
分析到这里，我们知道这次系统挂死是与USB驱动程序设置的DPC任务有关的。这个DPC任务在与硬件通信来重置端口时，遇到了意外，于是进入怪圈，不断循环，锲而不舍，孜孜不倦，没完没了......【呵呵，汉语的词汇就是丰富】
那么这个DPC任务到底遇到什么意外了呢? 要想继续追究就要看代码了，源代码不公开，就考验看汇编的能力了。好在伟大的x86汇编有着超强的表达力，很容易理解，下一篇文章中我们将继续分析。^_^
BTW. 对于DPC，理解的再深刻也不过分，有空时可以反复读一下Mark Russinovich的介绍：
http://technet.microsoft.com/en-us/sysinternals/bb963898.aspx