スプーリングとは？

スプーリングの意味

低速な入出力装置へのデータを、いったん磁気ディスクなどの高速な補助記憶へ書き出しておき、装置の処理と本体の処理を切り離す方式。CPUは装置の完了を待たずに次の処理へ進めるため、システム全体のスループットが向上する。

スプーリングの具体例

印刷指示を出すとデータはスプールファイルへ書かれ、アプリはすぐ次の操作に移れる。プリンタは自分のペースでスプールから読み出して印字する。複数利用者の印刷要求も、スプールに順番待ちの列を作ることで整然と処理できる。

スプーリングは試験でどう引っ掛けられる？

スプーリングが改善するのはスループット（単位時間あたりの処理量）であって、1件の印刷が終わるまでのターンアラウンドタイムが短くなるとは限らない。「速く印刷される」ではなく「待たされずに次へ進める」が要点。

スプーリングと関連する用語

• バッファとバッファリング
• デバイスドライバ
• 入出力制御方式

スプーリングが出た過去問

• ある時間帯でのジョブの処理状況を計測したところ，次のとおりであった。どのような状況になっているか。〔ジョブの処理状況〕(1) 多重度3でジョブを実行する。(2)…

  正解：実行待ちと印刷待ちが増加している。

  要点：待ち行列は到着率と処理能力を件/分で比べて判定する

  到着量と処理能力を単位時間当たりで比べる。ジョブは5分に1件＝0.2件/分で到着するのに対し、実行側は多重度3で1件20分なので3÷20＝0.15件/分しか処理できず、実行待ちが増える。印刷側もプリンタ2台で1件15分なので2÷15＝約0.133件/分であり、実行を終えて流れてくる0.15件/分をさばけないため印刷待ちも増える。

  出典：平成28年度 秋期 基本情報技術者試験 午前 問16（IPA）

• 四つのジョブA〜Dを次の条件で実行し印刷する。全ての印刷が完了するのは，ジョブを起動してから何秒後か。 〔条件〕 (1) ジョブは一斉に起動され，多重度1で実行…

  正解：190

  要点：多重度1＋プリンタ1台なら実行も印刷も直列に積み上がる

  多重度1なので実行は優先順位順に直列で進み、Aは0〜50秒、Bは50〜80秒、Cは80〜100秒、Dは100〜140秒に終わります。印刷はプリンタ1台でこれも逐次で、Aの印刷は50〜100秒、Bは100〜140秒、Cは140〜170秒、Dは170〜190秒となります。最後のDの印刷が終わるのが190秒後です。

  出典：平成29年度 春期 基本情報技術者試験 午前 問16（IPA）

• スプーリング機能の説明として，適切なものはどれか。

  正解：主記憶装置と低速の入出力装置との間のデータ転送を，補助記憶装置を介して行うことによって，システム全体の処理能力を高める。

  要点：スプーリングは補助記憶を介して低速装置との速度差を吸収する

  スプーリングは、印刷などの低速な入出力を待つ間CPUが遊ばないよう、いったん磁気ディスクなどの補助記憶へ書き出しておき、装置の都合に合わせて後から出力する仕組みである。これにより処理装置と入出力装置の速度差が吸収され、システム全体の処理効率が上がる。

  出典：平成30年度 秋期 基本情報技術者試験 午前 問17（IPA）