SPOOLING技術原理

2021-10-02 10:37:37 字數 2716 閱讀 6592

spooling技術的作用:

spooling技術:慢速字元裝置如何與計算機主機交換資訊的一種技術,通常稱為「假離線技術」。(假離線技術是通過軟體的方式模擬離線技術)。

先介紹離線技術

離線技術

所謂離線輸出/輸出,就是脫離主機的情況下進行輸入輸出的。在作業系統的發展過程中,起初在手工階段,程式設計師將對應於程式和資料的已穿孔的紙帶(或卡片)裝入輸入機,然後啟動輸入機把程式和資料輸入計算機記憶體,接著通過控制台開關啟動程式針對資料執行。但手工操作的慢速度和計算機的高速度之間形成了尖銳矛盾,手工操作方式已嚴重損害了系統資源的利用率。

進而出現了批處理作業系統(這裡僅僅介紹離線方式的批處理作業系統)

為讓作業的輸入/輸出由cpu完成(手工階段程式的輸入輸出由輸入機(輸出機)完成),主機與輸入機之間增加乙個儲存裝置--磁帶,在執行於主機上的監督程式的自動控制下,計算機可自動完成:成批地把輸入機上的使用者作業讀入磁帶,依次把磁帶上的使用者作業讀入主機記憶體並執行並把計算結果向輸出機輸出。

①減少了作業建立時間和手工操作時間,有效克服了人機矛盾,提高了計算機的利用率。

但是,高速主機和外設的速度差異的矛盾任然很大,為此,又引入了離線批處理系統,即輸入/輸出脫離主機控制。在磁碟和輸入輸出機之間新增乙個外圍機。

其功能是:

(1)從輸入機上讀取使用者作業並放到輸入磁帶上。

(2)從輸出磁帶上讀取執行結果並傳給輸出機。

這樣,主機不是直接與慢速的輸入/輸出裝置打交道,而是與速度相對較快的磁帶發生關係,有效緩解了主機與裝置的矛盾。主機與衛星機可並行工作,二者分工明確,可以充分發揮主機的高速計算能力。

spooling技術

spooling技術:慢速字元裝置如何與計算機主機交換資訊的一種技術,通常稱為「假離線技術」。(假離線技術是通過軟體的方式模擬離線技術)

①提高了i/o速度,緩和了cpu與低速i/o裝置速度不匹配的矛盾.

②實現了虛擬裝置功能.多個程序同時使用一獨享裝置(實質是分時復用),而對每一程序而言,都認為自己獨佔這一裝置,不過,該裝置是邏輯上的裝置.

spooling組成:

(1)  輸入井和輸出井。這是在磁碟上開闢出來的兩個儲存區域。輸入井模擬離線輸入時的磁碟,用於收容i/o裝置輸入的資料。輸出井模擬離線輸出時的磁碟,用於收容使用者程式的輸出資料。輸入/輸出井中的資料一般以檔案的形式組織管理,我們把這些檔案稱為井檔案。乙個檔案僅存放某乙個京城的輸入(或者輸出)資料,所有程序的資料輸入(或輸出)檔案鏈結稱為乙個輸入(或輸出)佇列。

(2)輸入緩衝區和輸出緩衝區。這是在記憶體中開闢的兩個緩衝區,用於緩和cpu和磁碟之間速度不匹配的矛盾。輸入緩衝區用於暫存由輸入裝置傳送的資料,之後再傳送到輸入井。輸出緩衝區用於暫存從輸出井傳送的資料,之後再傳送到輸出裝置。

(3)輸入程序和輸出程序。輸入程序也稱為預輸入程序,用於模擬離線輸入時的外圍控制機,將使用者要求的資料從輸入裝置傳送到輸入緩衝區,再存放到輸入井。當cpu需要輸入裝置時,直接從輸入井讀入記憶體。輸出程序也稱為緩輸出程序,用於模擬離線輸出時的外圍控制機,把使用者要求輸入的資料從記憶體傳送並存放到輸出井,待輸出裝置空閒時,再將輸出井中的資料經過輸出緩衝區輸出至輸出裝置上。

(4)井管理程式。用於控制作業與磁碟井之間資訊的交換。當作業執行過程中向某台裝置發出啟動輸入或輸出操作請求時,由作業系統呼叫井管理程式,由其控制從輸入井讀取資訊或將資訊輸出至輸出井。

輸入輸出緩衝區都在記憶體中, 輸入井和輸出井是磁碟中的儲存區

spooling的應用和工作過程 

共享印表機是使用spooling技術的乙個例項。印表機本是一種獨佔式裝置,若乙個程序正在使用印表機,則其他程序請求使用印表機時,必然會阻塞等待。

使用spooling技術後,當多個使用者程序請求列印輸出時,spooling系統同意為他們列印輸出,但並不真正 立即把印表機分配給該使用者程序,而只為它做兩件事:

1.由輸出程序在輸出井中為之申請乙個空閒磁碟塊區,並將要列印的資料送入其中。

2.輸出程序再為使用者程序申請一張空白的使用者請求列印表,並將使用者的列印要求填入 其中,再將該錶掛到請求列印佇列上。

當印表機空閒時,輸出程序會從列印佇列取出一張列印請求表,並把要答應的資料輸出到輸出緩衝區中,在輸出給輸出裝置(印表機)進行列印。

裝置管理 Spooling技術原理

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