操作系统实验五：关于SPOOLING技术的模拟实验

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1. 实验目的

• 掌握SPOOLING技术的原理：了解SPOOLING技术如何允许多个进程共享独占设备。
• 掌握SPOOLING技术的实现方法：学习如何通过SPOOLING技术实现对独占设备的高效管理。

2. 实验内容

• 设计SPOOLING输出进程和用户进程：创建模拟程序，包括SPOOLING输出进程和两个请求输出的用户进程。
• 实现SPOOLING输出服务进程：该进程负责将用户进程的输出请求放入输出井，并在适当的时候将数据发送到打印机或显示器。
• 模拟输出请求和处理：用户进程发起输出请求，SPOOLING服务进程将请求放入输出井，并最终由SPOOLING输出进程处理。
• 进程调度：采用随机算法模拟进程调度，确保SPOOLING进程与用户进程可以并发运行。

3. 实验准备

• 理解SPOOLING技术的基本思想：了解SPOOLING技术如何通过将数据预先存储在磁盘上（井）来提高设备利用率。
• 理解SPOOLING技术的现实方法：学习SPOOLING技术在实际操作系统中的应用，包括数据的存储、请求的处理和设备的调度。

模拟程序设计

以下是模拟程序设计的概要：

SPOOLING输出模拟系统主控程序图

[开始]
  |
  V
[初始化系统和设备]
  |
  V
[循环] <-----------------+
  |                   |
  |                   |
  V                   V
[随机选择进程] --> [用户进程1] --> [输出请求]
  |                   |
  |                   |
  V                   V
[用户进程2] --> [输出请求]
  |                   |
  |                   |
  V                   V
[SPOOLING进程] --> [处理输出请求]
  |
  V
[结束]

请求服务的程序框图

[开始]
  |
  V
[用户进程发起输出请求]
  |
  V
[SPOOLING服务进程接收请求]
  |
  V
[将请求放入输出井]
  |
  V
[记录请求信息到请求块]
  |
  V
[等待SPOOLING进程处理]
  |
  V
[结束]

SPOOLING输出进程流程图

[开始]
  |
  V
[检查输出井是否有请求]
  |
  V
[是] ---> [读取请求块信息]
  |           |
  |           V
  |       [输出到打印机/显示器]
  |           |
  |           V
  |       [请求完成，检查下一个请求]
  |
  V
[否] ---> [等待新的输出请求]

模拟程序编写

使用Python编写的简单模拟程序示例：

import random

# 定义输出请求块
class OutputRequest:
    def __init__(self, process_name, data, position)