DPC (DPC)

DPC (англ. Deferred procedure call — отложенный вызов процедуры) — специфический механизм вызова процедур в архитектуре Windows.

Суть DPC

При возникновении прерывания управление передаётся обработчику прерывания. Существует ряд факторов, ограничивающих возможности кода обработчика прерывания:

Общей практикой является требование минимизации времени работы обработчика прерывания. Поэтому необходимо воздержаться от выполнения ресурсоёмких и долгих действий непосредственно внутри обработчика прерывания.
В Windows код обработчика прерывания выполняется на высоком IRQL, что сильно ограничивает набор доступных обработчику функций ядра: многие функции требуют гораздо более низкого IRQL для своего вызова.

Решением этой проблемы является подход, при котором непосредственно в обработчике выполняются лишь самые критические операции, а остальные действия откладываются до тех пор, пока не появится относительно свободное процессорное время, а IRQL не опустится до допустимого значения (DISPATCH_LEVEL). Тогда эти действия будут выполнены в рамках вызова отложенной (её выполнение было отложено до этого момента) процедуры.

В отличие от обычного вызова процедуры, при котором, фактически, управление сразу же передаётся коду вызываемой процедуры, при DPC-вызове передачи управления вызываемой процедуре не происходит — вместо этого адрес вызываемой процедуры и параметры помещаются в специальную очередь^[1], называемую DPC Queue. Когда наступает «благоприятное» время, отложенная процедура вызывается по-настоящему.

Таким образом, обработчик прерывания выполняет только самые необходимые действия и осуществляет отложенный вызов процедуры, которая выполнит все остальные действия, нужные в рамках обработки прерывания, но не требующие повышенной срочности.

Управление DPC

Для того, чтобы осуществлять отложенные вызовы, необходимо сперва создать объект DPC при помощи функции ядра KeInitializeDpc.
Созданному объекту DPC можно изменить приоритет при помощи функции KeSetImportanceDpc, а также переназначить логический процессор, в очередь которого будет помещён отложенный вызов, с помощью KeSetTargetProcessorDpc.
Постановка DPC в очередь осуществляется вызовом функции ядра KeInsertQueueDpc.
Помещённый в очередь DPC можно убрать из очереди вызовом функции KeRemoveQueueDpc.

Поскольку механизм DPC используется главным образом в рамках обработки запросов ввода-вывода, существуют специальные функции-обёртки с префиксом Io для управления отложенными вызовами. В частности, обработчики прерываний, согласно документации, должны использовать именно эти функции.

Примечания

↑ В многопроцессорных системах каждый процессор имеет свою отдельную очередь отложенных вызовов. Так что каждый отложенный вызов ассоциирован с определённым процессором.

См. также

Литература

М. Руссинович, Д. Соломон. 1 // Внутреннее устройство Microsoft Windows. — 6-е изд.. — СПб.: Питер, 2013. — С. 131—138. — 800 с. — ("Мастер-класс"). — ISBN 978-5-459-01730-4.
Уолтер Они. Использование Microsoft Windows Driver Model. — 2-е изд.. — СПб.: Питер, 2007. — С. 236. — 764 с. — ISBN 978-5-91180-057-4.
Art Baker & Jerry Lozano. Windows® 2000 Device Driver Book: A Guide for Programmers, Second Edition, The (англ.). — Prentice Hall., 2000. — ISBN 978-0-13-020431-8. (недоступная ссылка)
Microsoft tech article on DPC (англ.)
Microsoft definition of DPC (англ.)

[1] В многопроцессорных системах каждый процессор имеет свою отдельную очередь отложенных вызовов. Так что каждый отложенный вызов ассоциирован с определённым процессором.

[1]