SPOOLing系统

假脱机操作

‌SPOOLing系统‌是一种外围设备同时联机操作技术，也称为“假脱机技术”。

简介

SPOOLing（Simultaneous Peripheral Operations On Line）的直译意思是“联机情况下同时进行的外围设备操作”，通常称其为“假脱机操作”。SPOOLing系统是虚拟设备最典型的代表，包括假脱机输入系统和假脱机输出系统两个部分，是对脱机输入/输出技术的改进。

脱机操作需要卫星以及操作员的来回走动并装卸磁带，假脱机操作则不需要卫星机以及操作员工作。假脱机操作时在中断系统和I/O通道的支持下，利用多道程序技术，完成了脱机操作的功能，故称作假脱机操作。它的基本工作原理是，使用一道程序管理通道，完成从低速的I/O设备输入数据到高速的磁盘上；使用另一道程序管理通道，完成将数据从高速的磁盘输出到低速的I/O设备上；同时，其他进程可进行数据处理。

组成

SPOOLing系统由输入/输出设备和通道、输入井和输出井、输入井和输出井管理程序、假脱机输入程序以及假脱机输出程序等几部分组成，如图1所示：

输入和输出设备和通道

输入设备是数据的真正来源，输出设备是数据的最终到达地点，负责实现将其他形式（例如卡片上的孔）的数据到内存数据的转换以及从内存数据到其他形式（例如纸张上的彩色图像）数据的转换，显然是必不可少的。通道是执行通道程序，完成数据在设备与内存空间交换的硬件，是假脱机系统的基本支持硬件。

输入井和输出井

输入井和输出井由磁盘或磁鼓上的一个区域构成，是假脱机系统中的虚拟设备的承载实体，完成输入数据和输出数据的暂存。输入井和输出井可以以磁盘上的块为单位组成，此时需要对这些块的使用进行管理，一个虚拟设备对应若干个磁盘块，也可以利用文件系统来实现，此时的一个虚拟设备则对应一个或多个文件。

输入井和输出井管理程序

由于输入井和输出井负责实现多个虚拟设备，一个虚拟设备对应一个或多个磁盘块（或文件），而且虚拟设备是动态产生和消失，每次大小均不一样，与输入/输出的数据多少有关，因而输入井和输出井需要相应的程序来进行空间管理。

假脱机输入程序

假脱机输入程序是操作系统的一部分，位于系统高层，通常以进程模式运行，属于系统进程。必须指出，假脱机输入程序是整个系统只有一个，但运行该程序的进程却可能有多个。事实上，对应每一台输入机都有一个假脱机输入进程，负责对应输入机的输入操作，将作业数据由设备传送到输入井中。当输入机上无作业数据等待输入时，相应的假脱机输入进程等待；当操作员将待输入的作业数据放到输入机上并启动设备时，产生一个中断信号，使得对应的假脱机输入进程被唤醒。

假脱机输出程序

假脱机输出程序是操作系统的一部分，位于系统高层，通常以进程模式运行，属于系统进程。与假脱机输入程序相似，假脱机输出程序整个系统也只有一个，但运行该程序的进程可能有多个。实际上，对应每一台输出机都有一个假脱机输出进程，负责对应输出机的输出操作，将结果由输出井传到输出机上。

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