操作系统实现使用的很多思想都可以在管理学中找到答案。比如你是某单位的办公室主任，有两个上司，分别是大Boss和二Boss。一天，大Boss找到你，“把这份文件改一改”，交代完注意事项，转身离开，你放下手头工作正在改，这时二BOSS来了，也要改一份文件,你当然放下手头文件，接待二BOSS，送走他后，你一般会先处理大BOSS的文件，再处理二BOSS的文件。如果大BOSS在交代注意事项时，二BOSS来了，那么他一般会等大BOSS讲完再说话。
以上的例子在我们日常生活中太平常了，道理也非常简单。实际上，隐含在DPC背后的原理也和上面的例子差不多，本质上是一样的。下面我们对号入座，大BOSS对应高级别的中断，二BOSS对应低级别的中断，而写文件对应硬件中断后操作系统应做的一些不太紧急的工作。上面的例子就对应高级别的中断产生（大BOSS来了），如果处理任务很多，占用时间长，那么就将紧急的任务（对应着注意事项）放在中断处理程序中，将不是很急的任务交给DPC去做，OK，退出中断服务程序，这时低级别的中断（二BOSS）就可以得以及时响应，低级别的中断也将一些不着急做的任务交给DPC完成，如果没有中断，将DPC排好队，就开始做DPC中的工作（对应着写文件），当然，这时也是允许中断发生的。
DPC的一些基础知识
DPC的全称是DeferredProcedureCall(延迟过程调用)，顾名思义，就是推迟的过程调用。在IRQL中，排在最下面的倒数第三层，图一。
Windows操作系统中分为两种软件中断，DPC和APC，APC的实现与DPC类似，但要复杂很多，我将在以后的文章中讲解，目前还是将焦点指向DPC。通过图1可以看到：DPC处于硬件中断紧邻的下面一层，换句话说，没有硬件中断，就是老大喽；DPC是一个软件中断。所谓的硬件中断，就是需要CPU外围器件通过管脚上的电平变化告诉CPU的，而软件中断则是操作系统自己产生的。
DPC的一个最大特点就是，DPC是一个与处理器(CPU)相关联的内核对象，每个CPU都有一个DPC队列，在与CPU相关的结构_KPRCB中，可以看到大约20个带有DPC字样的成员。下面将_KPRCB结构中带DPC字样的成员列出，如果每个成员的内容都详细解释，显得繁琐，大家可能反而摸不清DPC的轮廓，本文将重点说明DpcData[2]和DpcStack成员，并以此为起点，顺藤摸瓜，整理出DPC的脉络。
typedefstruct_KPRCB
{
......
ULONGDpcTime;
ULONGDebugDpcTime;
......
ULONGAdjustDpcThreshold;
......
struct_KDPC_DATADpcData[2];//两个DPC请求队列
PVOIDDpcStack;
ULONGMaximumDpcQueueDepth;
ULONGDpcRequestRate;
ULONGMinimumDpcRate;
volatileUCHARDpcInterruptRequested;
volatileUCHARDpcThreadRequested;
volatileUCHARDpcRoutineActive;
volatileUCHARDpcThreadActive;
......
ULONGDpcLastCount;
......
PVOIDDpcThread;
KEVENTDpcEvent;
UCHARThreadDpcEnable;
......
LONGDpcSetEventRequest;
......
KDPCCallDpc;
......
}KPRCB,*PKPRCB;首先注意DpcData[2]这个数组，该数组有两个成员，都是DpcData结构，下面是DpcData的结构代码：
typedefstruct_KDPC_DATA
{
LIST_ENTRYDpcListHead;//DPC队列头；
ULONGDpcLock;
//DPC队列锁，操作队列要先获得锁；
volatileULONGDpcQueueDepth;
ULONGDpcCount;
}KDPC_DATA,*PKDPC_DATA;DpcData[2]这两个成员分别指向普通DPC队列和线程化DPC队列，如图2所示。
图2
普通的DPC可以在任何一个线程环境中运行，而线程化的DPC只能在一个专门的DPC线程中运行。线程化DPC是一个很有意思的DPC实现。在内核启动的阶段，系统会创建一个叫做DPC的线程，该线程虽然工作在passive层，但却有最高的线程优先级（Realtime级），因此，CPU一旦工作在passive级，最先执行的就是线程化DPC例程中的代码。下面我们的介绍将主要围绕普通的DPC展开，而对线程化DPC不做进一步的引申。另外值得一提的是，每个CPU都有一个专门的DPC堆栈，换句话说，当DPC对象中的例程得以执行时，其使用的堆栈并不在任何一个线程里，而是使用每个CPU一个的DPC堆栈。原因很简单，中断服务程序一般较小，它使用当前线程的系统空间堆栈，不会发生溢出，但是DPC执行例程一般较大，如果使用当前线程的堆栈可能会溢出，所以使用专门的DPC堆栈。
DPC的实现
DPC与其后要介绍的APC在实现上很有类似之处，两者最重要的行为就是构造、排队（Queue）和投递（Deliver）。所谓构造就是生成对应的DPC或者APC对象体，排队就是将DPC或者APC对象放到队列中去，而投递就是在某些固定的条件下，执行DPC或者APC对象中的例程。如图3所示。
1）构造DPC对象
DPC对象是Windows内核对象之一，其结构为：
Typedefstruct_KDPC
{
UCHARType;//我是DpcObject或者ThreadedDpcObject类型哦！
UCHARImportance;//分为High,medium,low三种。默认是medium
USHORTNumber;//在哪个CPU上呢？对应着多个CPU或者多核的电脑；
LIST_ENTRYDpcListEntry;//每个CPU上的DPC是手拉手一串滴！
PKDEFERRED_ROUTINEDeferredRoutine;//具体的DPC函数；
PVOIDDeferredContext;//执行DPC时的上下文，由DPC函数解释；
PVOIDSystemArgument1;//执行DPC时的参数，由DPC函数解释；
PVOIDSystemArgument2;//执行DPC时的参数，由DPC函数解释；
VolatilePVOIDDpcData;//指回_KPRCB结构中的DpcData成员！
}KDPCDPC的Importance值不同，其被执行的次序也不相同
很明显，当DPC的Importance值为Low时，只有在某些特定条件下，比如DPC队列中人满为患，或者使用率门可罗雀了，就给个机会执行吧，而HIGH级对应大BOSS，肯定是会被优先执行的，因此放在队列头，这点和我们前面提到的例子也是吻合的，大BOSS即使后来，也会被优先服务。而Medium级对应着二BOSS，按照先来后到的顺序，放在队列尾。在《WindowsInternal》这本书里，上表中还包括DPC投递的目标是另外一个CPU的情况，在这里为了保持讲解的简洁性，就不列出了。
2）DPC队列的排队（Queue）
DPC的使用比较规范，一般会有下面几个步骤：DPC对象的建立、KeInitializeDPC（初始化DPC对象）和KeInsertQueueDPC(插入DPC队列)。下面对这几条语句分别进行描述。
①使用ExAllocatePoolWithTag，在非换页区分配一段DPC结构大小的内存
ExAllocatePoolWithTag(NonPagedPool,sizeof(KDPC),“DPCwodi”);
②用KeInitializeDpc初始化DPC对象，里面要指定一个与DPC对象关联的DPC例程。
VOIDKeInitializeDpc(INPRKDPCDpc,INPKDEFERRED_ROUTINEDeferredRoutine,INPVOIDDeferredContext);
这个函数的功能非常简单，就是将传入的DPC对象进行初始化，Type设为DPCType，number设为0，Importance设为Medium，DeferredRoutine与DeferredContext都设为传入的参数，DpcData设为NULL。
③KeInsertQueueDPC（插入DPC队列），通过字面的意思就可以猜到，是将初始化后的DPC对象插入DPC队列等待执行。
BOOLEANKeInsertQueueDPC(INPRKDPCDpc,INPVOIDDeferredRoutine,INPVOIDDeferredContext)
3）DPC队列的投递(Deliver)
在教科书中，我们经常会看到DPC对象的投递，投递实际上就是这个DPC对象中的DPC例程的执行。通常，将一个DPC放入DPC队列，内核会请求一个在Dispatch/DPC级的软件中断，注意，此时内核工作在较高的IRQL级上，即硬件中断级别的IRQL上，因此这个软件中断并不会得到马上响应，当内核降低IRQL到APC级或低于APC级时，如果发现有DPC中断存在，会将IRQL保持在Dispatch/DPC级，并将DPC队列中的对象投递。此时DPC例程在执行的时候，有可能在任何一个进程的运行环境中，因此通常DPC例程中不会涉及应用层地址空间。
在具体实现上，KfLowerIrql函数调用HalpLowerIrql函数，而HalpLowerIrql函数中判断，如果NewIrql低于DISPATCH_LEVEL时，会调用KiDispatchInterrupt函数。VOIDHalpLowerIrql(KIRQLNewIrql)
{
„„„
If(NewIrql=DISPATCH_LEVEL)
{
KeGetPcr()-Irql=NewIrql;
Return;
}
//如果NewIrql低于DISPATCH_LEVELKeGetPcr()-Irql=DISPATCH_LEVEL;
If(((PKIPCR)KeGetPcr())-;HalReserved[HAL_DPC_REQUEST]){//有DPC级别的软件中断
((PKIPCR)KeGetPcr())-;HalReserved[HAL_DPC_REQUEST]=FALSE；KiDispatchInterrupt();
}
„„„
}KiDispatchInterrut函数是一段汇编语言函数，主要是将当前的堆栈切换到DPCSTACK后，调用KiRetireDpcList函数。KiRetireDpcList函数的调用界面为：VOIDFASTCALLKiRetireDpcList(INPKPRCBPrcb);KiRetireDpcList函数的参数是一个指向处理器控制块的指针，其伪代码如下：
do
{
处理定时器；
While(DPC队列非空)
{
获得DPC链表的自旋锁；
从链表中移除一个DPC对象;
开中断；
执行DPC对象中的例程；
关中断；
}
}while(DPC队列非空)注意，在对DPC队列操作时，系统处于关中断状态，而在DPC对象中的例程执行过程中，系统处于开中断状态，因此，也就不难理解为什么使用两层while循环，因为在执行DPC例程的过程中系统处于开中断状态，此时有可能会再次产生中断，在DPC队列中加入新的DPC对象。
4）DPC使用的整体流程
DPC的使用流程参见图4，按照这个流程走一遍，对DPC的整体就会有一个更加清楚的了解了。
图4
①事情的缘起是设备中断产生的；
②按照正常的程序，进入中断服务程序；
③完成紧急的部分后，DPC出场，将不紧迫的代码放于DPC队列中；
④中断程序返回，正常运行；
⑤地雷已经埋下，什么时候触发呢？当CPU的IRQL降到低于DPC级别时，注意是低于，系统保持IRQL在DPC级别，好戏开场；
⑥依次执行DPC队列中的DPC对象；
⑦我们的代码得到执行。
当然，操作系统的故事还没有结束，当DPC队列为空时，降低IRQL的级别，让正常的线程执行过程继续进行。
小结
以上我们对DPC的使用进行了说明，DPC的使用只要把握住构造、初始化、投递三部曲即可，而在DPC的实现上，本质就是一个对队列的操作。相对DPC，与线程相关的APC（异步过程调用）就要复杂很多了。