非同步過程呼叫

非同步過程呼叫（asynchronous procedure call）是函式（過程）在特定執行緒中被非同步執行。在Microsoft Windows作業系統中, APC是一種並行機制，用於非同步IO或者定時器。

分類

Windows NT作業系統中有3種APC：

• 核心模式特殊APC：相應的APC函式為核心函式。在IRQL =APC_LEVEL級上有可排程的活動時，執行此類APC。會搶先所有的使用者模態以及IRQL = PASSIVE_LEVEL的核心模態下的代碼的執行。
• 核心模式常規APC：在所有的核心模式特殊APC執行完畢後，核心模式常規APC在IRQL = PASSIVE_LEVEL下開始執行。會搶先所有的使用者模式代碼的執行。用於檔案系統。
• 使用者模式APC：是指相應的 APC 函式位於使用者空間、在使用者空間執行。執行緒處於alertable wait狀態該APC才可以被排程執行。使用者模式下呼叫系統API如SleepEx, SignalObjectAndWait,WaitForSingleObjectEx, WaitForMultipleObjectsEx, MsgWaitForMultipleObjectEx等，可以使執行緒進入alertable狀態。這些API函式最終都是呼叫了核心中的KeWaitForSingleObject, KeWaitForMultipleObjects,KeWaitForMutexObject, KeDelayExecutionThread, KeTestAlertThread等函式。執行緒在alertable wait狀態所有核心模式API執行完畢，返回使用者模式時，核心轉去執行APC，完成後再繼續執行緒的原來執行。

API

• APC對象：為struct KAPC類型。每個APC對象必須要包含一個KernelRoutine函式指標，當這個APC被作業系統的APC dispatcher執行時，該常式首先被執行。使用者模式APCs必須包含一個NormalRoutine函式指標，所指的函式在使用者記憶體區域。核心模式常規APC也必須包含一個NormalRoutine，但執行在核心模式（即_KAPC.ApcMode==KernelMode）。核心模式特殊APC的NormalRoutine為空。任意類型的APC都可以定義一個RundownRoutine，所指函式在核心記憶體區域，當系統需要釋放APC佇列的內容時（例如執行緒退出時）被呼叫。
• 每個執行緒有兩個APC佇列，分為使用者APC佇列和核心APC佇列。
• QueueUserAPC: 應用程式把APC放入一個執行緒的使用者模式APC佇列中；
• KeInitializeApc 處理非同步IO的裝置驅動程式用這個函式來初始化APC對象（為struct KAPC類型)。如果函式參數NormalRoutine為NULL，那麼生成的是核心模式特殊APC對象；如果參數NormalRoutine為NULL且參數ApcMode的值是KernelMode，那麼生成的是核心模式常規APC對象；否則生成使用者模式APC對象。
• KeInsertQueueApc 把完成初始化的APC對象存放到目標執行緒的APC佇列中
• KiInsertQueueApc 實際完成插入到佇列中的操作
• KiDeliverApc 即作業系統APC派發器子程式。投遞一個掛起的（pending）APC到目標執行緒。KiDeliverApc每處理完一個User APC就把UserApcPending清零，所以User APCs在返回使用者空間時還是只能投遞一次.
• KiInitializeUserApc:在從核心態返回到使用者態以執行使用者模式APC時，修改環境以準備好由KeUserApcDispatcher呼叫User APC回呼函式.