操作系统 spooling

操作系统中的Spooling技术，全称为Simultaneous Peripheral Operations On Line，即联机外围设备同时操作，是一种将独占型设备转化为共享型设备的技术。在这个课程设计中，我们重点探讨了如何通过编程实现这一概念。 设计了一个SP00LING输出进程，它负责处理输出请求，以及两个请求输出的用户进程。用户进程在需要输出信息时，会调用输出服务程序。服务程序接收信息并将其存入输出井，即一个内存缓冲区。当输出信息遇到结束标志时，表示该次输出结束，进程会申请一个输出请求块来记录相关信息，如进程名、输出信息在输出井的位置和长度等。接着，进程进入等待状态，等待SP00LING进程进行实际的输出操作。 SP00LING输出进程的工作原理是，根据请求块中的信息，读取输出井中的数据并输出到指定的设备，如打印机或文本框。进程调度采用随机算法，以模拟真实环境中信息输出的随机性。在此设计中，两个用户进程的调度概率均为45%，而SP00LING输出进程的调度概率为10%。这个概率分布由随机数生成器模拟决定。 在实现上，使用Java语言，通过JCreator4.50 Pro作为开发环境。每个进程都有一个进程控制块（PCB），用于存储进程的状态和其他信息。进程状态包括可执行态、两种等待状态（输出井满或空）以及结束态。此外，还定义了请求输出块（Reqblock），包含请求进程名、输出信息长度和信息在输出井的首地址。输出井（BUFFER）由两个子缓冲区构成，分别对应两个用户进程。 程序的数据结构还包括控制变量和指针，例如用于跟踪输出井空间的变量、输出井的空闲和满指针，以及请求输出块的数量和指针。这些变量和指针有助于管理进程的状态转换和数据流动。 主类（Spooling）负责创建界面和事件监听，调度实施类（Manage）则负责具体的操作，如进程调度和输出服务。`begin()`方法用于重置界面，`run()`方法执行调度逻辑，`actionPerformed()`响应用户操作。`user()`方法处理用户进程的输出请求，而`spooling1()`方法执行SP00LING输出进程的任务。 流程图展示了系统的运行流程，包括主控流程和SP00LING输出进程的具体步骤。系统通过随机数判断应执行哪个进程，并根据进程状态进行相应的操作，直至所有进程结束。 这个课程设计通过模拟操作系统中的Spooling技术，让学生理解并实践了如何将并发进程、内存缓冲、设备管理和调度策略结合起来，以提高系统资源的利用率和效率。