スプール

コンピューティングにおいて、スプーリングは、異なるデバイス間でデータをコピーするための特殊な形式のマルチプログラミングです。現代のシステムでは、 ^[a]通常、コンピュータアプリケーションとプリンタなどの低速の周辺機器との間の仲介に使用されます。スプーリングにより、プログラムは周辺機器で行われる作業を「引き渡して」から他のタスクに進むか、入力が転記されるまで開始しないようにすることができます。専用プログラムであるスプーラは、周辺機器のジョブの順序立ったシーケンスを維持し、独自の速度でデータを供給します。逆に、カードリーダーなどの低速入力周辺機器の場合、スプーラはデータを待機する計算ジョブのシーケンスを維持し、関連する入力がすべて利用可能になったときに各ジョブを開始できます。バッチ処理を参照してください。スプール自体は、ジョブのシーケンス、またはジョブが保持されるストレージ領域を指します。多くの場合、スプーラは他の処理への影響を最小限に抑えながら、デバイスを定格最大速度で駆動できます。

スプールはバッファリングとキューイングの組み合わせです。

現在、スプールの最も一般的な用途は印刷です。印刷用にフォーマットされたドキュメントは、コンピュータの速度でキューに保存され、プリンタの速度で取得されて印刷されます。複数のプロセスが待機せずにスプールにドキュメントを書き込み、その後、「スプーラ」プロセスがプリンタを操作している間に他のタスクを実行できます。^[1]

たとえば、大規模な組織が給与小切手を準備する場合、計算には数分または数秒しかかかりませんが、印刷処理には数時間かかることがあります。給与プログラムが小切手を直接印刷すると、すべての小切手が印刷されるまで他の計算に進むことができません。同様に、スプールがPCオペレーティング システムに追加される前は、ワード プロセッサは印刷中にユーザーとのやり取りを含め、他の操作を行うことができませんでした。

スプーラまたは印刷管理ソフトウェアには、印刷ジョブに優先順位を割り当てたり、ドキュメントが印刷されたときにユーザーに通知したり、複数のプリンタ間で印刷ジョブを分散したり、各ドキュメントに適切な用紙を選択したりするなど、さまざまな関連機能が含まれていることがよくあります。

プリントサーバーはスプール技術を適用して、多数のコンピューターが同じプリンターまたはプリンターのグループを共有できるようにします。

印刷スプーラ^[b]は、各ドキュメントおよびジョブの先頭と末尾にバナー ページ (バースト ページ、ジョブ シート、またはプリンタ セパレータとも呼ばれる)を追加するように構成できます。これらはドキュメントを互いに分離し、各ドキュメントを識別 (タイトルなど) し、多くの場合、誰が印刷したか (ユーザー名またはジョブ名など) も示します。バナー ページは、少数のプリンタを多くの人が共有するオフィス環境で役立ちます。また、1 つのジョブで複数のドキュメントを作成できる場合にも役立ちます。構成に応じて、バナー ページは各クライアント コンピュータ、集中プリント サーバー、またはプリンタ自体で生成されます。

ファンフォールド連続用紙を使用するプリンタでは、先頭のバナー ページが 2 回印刷されることが多く、ジョブを分割したときに 1 部が常に表向きになるようにしていました。ページには折り目の上に線が印刷されることもあり、この線は印刷出力のスタックの端に沿って見えるため、オペレータは簡単にジョブを分割できます。一部のシステムでは、各ジョブの最後にバナー ページを印刷し、ユーザーにすべての印刷物を収集したことを保証します。

スプーリングは、パンチカードリーダーやパンチ、磁気テープドライブ、その他の低速のシーケンシャル I/O デバイスへのアクセスを仲介するためにも使用されます。これにより、周辺機器を定格の最大速度で動作させながら、アプリケーションを CPU の速度で実行できます。

バッチ処理システムでは、スプールを使用して実行準備が整ったタスクのキューを維持し、システムにタスクを処理するリソースが確保されるとすぐにタスクを開始できます。

uucpなどの一部のストア アンド フォワードメッセージング システムでは、受信および送信メッセージ キューを指すために「スプール」を使用していましたが、この用語は電子メールやUsenetソフトウェアのドキュメントに今でも使用されています。

周辺機器は、コア処理ユニットよりもずっと低速でした。これは、初期のメインフレームでは特に深刻な問題でした。たとえば、パンチ カードを読み取ったり、直接印刷出力を生成したりするジョブは、低速の機械装置の速度で実行せざるを得ませんでした。IBM の「SPOOL システム」(7070-IO-076) などの最初のスプール プログラムは、パンチ カードから磁気テープにデータをコピーし、テープからパンチ カードとプリンターにデータを戻しました。 より高速な I/O 速度とランダム アクセスのサポートを提供するハード ディスクは、1960 年代中頃にスプール用の磁気テープの使用に取って代わり始め、1970 年代までには磁気テープはほぼ完全に置き換えられました。

1960 年代初期の IBM メインフレームのユニット レコード機器は低速だったため、大規模なシステムではスプールの代わりに IBM 1401などの小型のオフライン コンピュータを使用するのが一般的でした。

「スプール」という用語は、Simultaneous Peripheral Operations On-Line ^{[2] [3]} (SPOOL) ソフトウェアに由来している可能性がありますが、^[4]この由来は定かではありません。Simultaneous Peripheral Operations On-Line は、頭字語である可能性があります。^{[5] [検証が必要]別の説明では、「スプール」または磁気テープの}リール を指していると言われていますが、「スプール」はあまり一般的ではありません。

• IBM SPOOL システム、7070-IO-076
• GCOS、OS/360など、さまざまなオペレーティングシステムの統合機能
• OS/360およびOS/VS2(SVS)のアタッチドサポートプロセッサ(ASP) ^[6]。
• OS/360とSVSのヒューストン自動スプール優先度（HASP）^[7]は1960年代に有名になった。
• OS/VS1のジョブ エントリ サブシステム(JES、別名 JES1)
• ジョブエントリサブシステム2（JES2）^[8] 、 HASPの後継
• ジョブエントリサブシステム3（JES3）^[9] 、 ASPの後継
• 優先出力ライター、実行プロセッサ、入力リーダー（POWER）^{[10] [11]}
• 把握する
• スプーラ、IBM DOS/360、DOS/VS、およびDOS/VSEスプーラ、1975～1980 年代
• バークレー印刷システム( lpr/lpd)
• カップ
• VM/370 RSCS (リモート スプール通信サブシステム)
• SDSシグマシリーズコンピュータにおける共生生物と協同組織^[12]

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