SPOOLing假脱机技术详细介绍

技术目的

这就得先提到设备的分类了：设备分为独占式设备，共享使用设备和虚拟设备（即为以spooling使用的外部设备）。独占设备申请后只有到被释放才能被其他进程申请使用，为了让独占设备能逻辑上像共享设备一样使用，是一种将独占式设备改造成共享设备的技术（逻辑上）。
（参考操作系统发展中的脱机输入输出方式，它的目的是解决速度不匹配问题，假脱机是将独占设备共享）

组成

1.输入输出井：在磁盘上开辟的两个存储空间，输入井用于收容I/O设备输入的数据，输出井用于收容用户程序输出的数据。
2.输入输出缓冲区：内存开辟的两个缓冲区。输入缓冲区用于暂存由输入设备送来的数据，以后再送到输入井。输出缓冲区用于暂存从输出井送来的数据，以后再送到输出设备。（结合图看）
3.输入输出进程：输入进程将用户要求的数据从输入机通过输入缓冲区送到输入井，当CPU需要输入数据时，直接将数据从输入井读到内存。输出进程把用户要求输出的数据先从内存送到输出井，待输出设备空闲时，将输出井数据经过缓冲区送到输出设备。

以共享打印机举例

1.共享打印机提出打印输出请求，阻塞用户进程，唤醒打印机守护进程（假设打印任务是其实现）
2.打印机守护进程在输出井申请一个空闲盘块区（注意上图输入输出经分了很多小格），将需要打印的数据放在其中。
3.打印守护进程申请用户请求打印表，将打印要求等填入其中，把该表挂到打印请求队列上（spooling目的就是为实现共享）
4.若打印机空闲，则守护进程取一张请求打印表，按要求将打印数据从输出井送到内存缓冲区，开始打印。
4.当没有打印请求了，守护进程阻塞。

难点

Q.为什么spooling可以提高I/O速度？
spooling其实是以空间换时间实现I/O速度提升。（开辟了输入输出井）
以上面打印机解释。磁盘是一种高速设备，与内存交换速度明显优于打印机等中低速设备。若没有spooling技术，当要打印数据时，CPU要向打印机输出要打印的数据，打印机速度慢。有spooling时，cpu先将数据送到磁盘输出井，然后去做其他事。当打印机被占用，spooling系统将打印请求挂到等待队列上，等待条件满足，然后执行。

后续还会写一些操作系统文章，需要的可以关注一下，有问题的可以留言。