Характеристики Объекта DPC

DPC на Многопроцессорных Системах

Вопреки тому, что утверждалось в некоторых других источниках, и как должно быть очевидно из предшествующего обсуждения, одна и та же подпрограмма DPC может выполняться на нескольких процессорах одновременно. Нет абсолютно никакого блокирования со стороны Микроядра, чтобы предотвратить это.

Рассмотрим случай драйвера устройства, который в одно и то же время имеет несколько запросов, ожидающих обработки. Устройство драйвера прерывается на Процессоре 0, выполняется программа обработки прерывания драйвера и запрашивает DPC для завершения обработки прерывания. Это стандартный путь, которому следуют драйверы в Windows NT. Когда завершается программа обработки прерывания, и система готова возвратиться к прерванному потоку пользователя, уровень IRQL процессора 0 понижается от DIRQL, на котором выполнялась ISR, до IRQL dispatch_level. В результате, Микроядро обслуживает Очередь DPC, удаляя Объект DPC драйвера и вызывая указанную в нем подпрограмму DPC. На Процессоре 0 теперь выполняется подпрограмма DPC драйвера.

Сразу после вызова подпрограммы DPC драйвера, устройство генерирует прерывание еще раз. Однако на этот раз, по причинам, известным только аппаратуре, прерывание обслуживается на Процессоре 1. Снова, программа обработки прерывания драйвера запрашивает DPC. И, снова, когда программа обработки прерывания закончится, система (Процессор 1) готова возвратиться к прерванному потоку пользователя. При этом IRQL процессора 1 понижается до уровня IRQL dispatch_level, и Микроядро обслуживает Очередь DPC. Делая так (и по-прежнему выполняясь на Процессоре 1), микроядро удаляет Объект DPC драйвера, и вызывает подпрограмму DPC драйвера. Подпрограмма DPC драйвера теперь выполняется на Процессоре 1. Предполагая, что подпрограмма DPC драйвера еще не завершила выполнение на Процессоре 0, заметим, что та же самая подпрограмма DPC теперь выполняется параллельно на обоих процессорах.

Замечание.

Этот пример подчеркивает важность использования в драйверах надлежащего набора механизмов многопроцессорной синхронизации. В особенности, в функции DPC должны использоваться спин-блокировки для сериализации доступа к любым структурам данных, к которым нужно обратиться как к единому целому, при условии, что конструкция драйвера такая, что одновременно может произойти несколько вызовов DPC. Спин-блокировки подробно описаны в Главе 7, " Многопроцессорные Проблемы".

Объекты DPC имеют две характеристики, которые влияют на путь, которым они обрабатываются. Этими характеристиками являются поля Importance и Number, которые показаны на Рисунке 6.4 и подробно обсуждаются в следующих разделах.

DPC Importance (Важность DPC)

Каждый Объект DPC имеет важность, которая хранится в поле Importance Объекта DPC. Значения для этого поля перечислены в ntddk.h под именами HighImportance, MediumImportance, и LowImportance. Это значение DPC Объекта влияет на место в Очереди DPC, куда помещается Объект DPC при постановке в очередь, а также то, будет ли иметь место прерывание уровня IRQL dispatch_level при постановке Объекта DPC в очередь. Функция KeInitializeDpc() инициализирует Объекты DPC с важностью MediumImportance. Значение важности объекта DPC может быть установлено, используя функцию KeSetImportanceDpc(), прототип которой показан на Рисунке 6.7.

VOID KeSetImportanceDpc (IN PKDPC Dpc,

В KDPCIMPORTANCE Importance),

Dpc: Указатель на объект DPC, в котором должно быть установлено поле Importance.

Importance: значение важности для установки в Объекте DPC.

Рисунок 6.7. Прототип функции KelnsertQueueDpc().

Объекты DPC с MediumImportance или LowImportance помещаются в конец Очереди DPC. Объекты DPC с HighImportance ставятся в начало Очереди DPC.

Важность Объектов DPC также воздействует на то, будет ли при помещении Объекта DPC в очередь сгенерировано программное прерывание уровня dispatch_level. Когда Объект DPC с HighImportance или MediumImportance ставится в очередь текущего процессора, всегда генерируется прерывание dispatch_level. Прерывание dispatch_level генерируется для LowImportance DPC или для тех DPC, которые предназначены для отличного от текущего процессора, согласно сложному (и недокументированному) алгоритму планирования.

Замечание.

Большинству драйверов устройства никогда не понадобится устанавливать важность своих Объектов DPC. В редких случаях, когда задержка между запросом DPC и выполнением DPC чрезмерна, и разработчик драйвера не в состоянии решить устранить эту задержку другим способом, Вы можете попытаться установить DPC Объекта в HighImportance. Однако обычно драйверы устройств в Windows NT не изменяют свое значение DPC со значения по умолчанию Mediumlmportance.