存储驱动程序中的 BypassIO
关于 BypassIO
BypassIO 是用于从文件中读取的优化 I/O 路径。 该路径的目标是减少执行读取的 CPU 开销，这有助于满足在 Windows 上加载和运行下一代游戏的 I/O 需求。 BypassIO 是支持 Windows 上 DirectStorage 的基础结构的一部分，从 Windows 11 开始提供。
存储驱动程序必须实现对 BypassIO 的支持，并尽可能启用 BypassIO。 如果没有存储堆栈支持，游戏性能会下降，从而导致最终用户的游戏体验不佳。
将来的 Windows 版本中，除了游戏之外，还有更广泛的应用程序使用场景。
作为此基础结构的一部分添加了 IOCTL_STORAGE_MANAGE_BYPASS_IO 和等效的 FSCTL_MANAGE_BYPASS_IO。 IOCTL_STORAGE_MANAGE_BYPASS_IO 由文件系统发送到卷/存储堆栈，而微筛选器会处理 FSCTL_MANAGE_BYPASS_IO。 根据设计，这些控制代码可诊断：它们都返回导致 BypassIO 请求失败的驱动程序的标识，以及否决它的原因。
请参阅筛选器驱动程序中的 BypassIO，了解文件系统筛选器和存储堆栈中的 BypassIO 系统体系结构详细信息。
BypassIO 支持的范围
从 Windows 11 开始，支持 BypassIO，如下所示：
仅在 Windows 客户端系统上。 将在未来版本中将添加服务器系统支持。
仅在 NVMe 存储设备上。 将来的版本中将添加对其他存储技术的支持。
仅在 NTFS 文件系统上。 将来的版本中将添加对其他文件系统的支持。
仅支持非缓存读取。 将在未来版本中添加对非缓存写入的支持。
仅在文件上受支持（目录或卷句柄不支持）。
BypassIO 的 DDI 更改和添加
添加了以下与存储驱动程序相关的 DDI，以提供 BypassIO 支持：
- IOCTL_STORAGE_MANAGE_BYPASS_IO（仅由文件系统生成）
- BPIO_INPUT
- BPIO_OUTPUT
- BPIO_OPERATIONS
- BPIO_INFLAGS 枚举器
- BPIO_OUTFLAGS 枚举器
- BPIO_RESULTS 结构
存储堆栈驱动程序需要执行哪些操作来支持 BypassIO
从 Windows 11 开始，存储驱动程序开发人员需要更新其驱动程序的 INF 或 MANIFEST 文件，以使用 STORAGE_SUPPORTED_FEATURES_BYPASS_IO 为 BypassIO 添加 StorageSupportedFeatures 基础结构，如下所示：
- 在服务定义下定义“参数”项
- 添加名为“StorageSupportedFeatures”的 DWORD 值，并将此值设置为 0x1 以指示 BypassIO 支持。
该注册表项向系统指示驱动程序理解绕过 I/O。 驱动程序还必须调用 StorPortSetUnitAttributes 并将 BypassIOSupported 设置为 1，以指示哪个逻辑单元（磁盘）支持绕过 I/O。
然后，驱动程序会根据需要处理 IOCTL_STORAGE_MANAGE_BYPASS_IO。 如果存在未选择加入的存储堆栈驱动程序，则 FS_BPIO_OP_QUERY 操作将失败。
注意
永不支持 BypassIO 的驱动程序仍应将 StorageSupportedFeatures 状态添加到 INF，然后在驱动程序内适当否决，并指明原因。
如果存储驱动程序未更新其 INF 或 MANIFEST 文件以指示 BypassIO 支持，则会立即阻止该卷或存储驱动程序上的所有 BypassIO 操作。 系统会回退到传统的 I/O 路径，这会导致游戏性能下降。
IOCTL_STORAGE_MANAGE_BYPASS_IO 实现详细信息
文件系统（当前为 NTFS）会生成 IOCTL_STORAGE_MANAGE_BYPASS_IO 控制代码，以根据需要响应生成的 FSCTL_MANAGE_BYPASS_IO。
IOCTL_STORAGE_MANAGE_BYPASS_IO 的输入类似于其 FSCTL_MANAGE_BYPASS_IO 对应项，但仅支持 BypassIO 启用、禁用和查询。
IOCTL_STORAGE_MANAGE_BYPASS_IO 的输出类似于其 FSCTL_MANAGE_BYPASS_IO 对应项，并识别失败的驱动程序名称和原因，以及驱动程序否决 BypassIO 的原因的相关操作状态。 文件系统将 IOCTL_STORAGE_MANAGE_BYPASS_IO 输出从卷和存储堆栈传播到 FSCTL_MANAGE_BYPASS_IO。