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Spooling的原理

news 2026/2/10 16:54:12

脱机技术

程序猿先用纸带机把自己的程序数据输入到磁带中，这个输入的过程是由一台专门的外围控制机实现的。之后CPU直接从快速的磁带中读取想要的这些输入数据。输出也类似。
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假脱机技术（Spooling技术）

即用软件的方式来模拟脱机技术。要实现Splooling技术必须要有多道程序技术的支持，系统会建立“输入进程”和“输出进程”
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  • 输入井：模拟脱机输入时的磁带，用于收容I/O设备输入的数据
  • 输出井：模拟脱机输出时的磁带，用于收容用户进程输出的数据
  • 输入进程：用软件的方式模拟脱机输入时的外围控制机（将要输入的数据放到磁盘中模拟输入磁带的输入井中）
  • 输出进程：用软件的方式模拟脱机输出时的外围控制机（从磁盘中模拟输出磁带的输出井取出数据输出到设备上）
  • 输入缓冲区：在输入进程的控制下，输入缓冲区用于暂存从输入设备输入的数据，之后再转存到输入井中
  • 输出缓冲区：在输出进程的控制下，输出缓冲区用于暂存从输出井送来的数据，之后再传送到输出设备上

举个例子：共享打印机

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当多个用户进程提出输出打印的请求时，系统会答应它们的请求，但并不是真正把打印机分配给它们，而是由假脱机管理进程为每个进程做两件事：

  1. 在磁盘的输出井中为进程申请一个空闲缓冲区，并将要打印的数据送入其中
  2. 为用户进程申请一张空白的打印请求表，并将用户的打印请求填入表中（其实就是用来说明用户的打印数据存放位置等信息的），再将该表挂到假脱机文件队列上

当打印机空闲时，输出进程会从文件队列的队头取出一张打印请求表，并根据表中的要求将要打印的数据从输出井传送到输出缓冲区，再输出到打印机进行打印。

因为每个进程提出打印请求时，系统都会在输出井中为其分配一个存储区（相当于分配了一个逻辑设备），使每个用户进程都觉得自己在独占一台打印机，从而实现对打印机的共享

采用Spooling技术的计算机系统，其实并不需要外围控制机，因为它实际上是建立输入进程来模拟脱机输入时的外围控制机，建立输出进程来模拟脱机输出时的外围控制机的。并不是物理上的外围控制机，而是用软件模拟实现的

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