CN1125341A - 用于字形数据的超高速缓冲存储器空间的分配方法和设备 - Google Patents

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Abstract

字形字符数据以位映象形式存储在超高速缓冲存储器中并标识以独特的标识符(ID)值(40)。打印机(10)用ID值检索超高速缓冲存储器(26)确定某一字符是否在超高速缓冲存储器(26)中而避免使用指示字表。将打印机最近使用的字符列成一个列表(30)，以确定超高速缓冲存储器(26)中所列各字符的使用排序。当打印机(10)请求使用一个新字符时，先对超高速缓冲存储器(26)进行检索以确定该字符是否在其中。若找到该字符，将其取出。

Description

用于字形数据的超高速缓冲存储器空间的分配方法和设备
本发明涉及能打印出多种字形的打印机，更具体地说，涉及控制超高速缓冲存储器空间的分配从而在确保快速使用字形数据的同时节省超高速缓冲存储器容量的一种方法和设备。
现代的打印机构，例如喷墨打印机和激光打印机，都能打印出多种不同字形的文本，由一些以字符外形的形式存储着字形数据的只读存储器向打印机构提供字形。在采用拉丁系语言的打印机的情况下，字形的大小应该符合这样的要求，即，使所有字形可以从ROM存取并可“光栅化”成位映象状态，在打印机构请求使用时随时可以用来打印。现有技术的打印机中都编制有指示字表，视情来指示位映象数据或外形字形数据。字符数据通用的每一个字形，其每一个取向、点的大小和数据类型(即位映象或外形)都编制成一列表。由于拉丁字符码的在0和255之间变化，因而这种列表法使存取过程可以高效进行，同时用于指示字表的存储器的成本明显降低。
相比之下，采用亚洲字符集的字形，其各种不同字符成千上万，给字形数据列表，由于各列表占用大量的存储空间(甚至不考虑字形数据所需用的存储空间)而变得不实用。此外，由于亚洲字符需用量大，外形字形数据的预光栅化和保持位映象形式使存储器容量变得非常大。因此，虽然预光栅化的亚洲字形数据能即刻使用因而使打印机可以高速工作，但达到这样的工作状况所需要的成本也相应地提高。
因此，本发明的目的是提供一种经改进的处理打印机字形数据的方法和设备。
本发明的另一个目的是提供一种能以位映象数据的形式向打印机构提供高频率的字形数据的存储器管理技术。
本发明还有另一个目的，即根据最近的使用情况控制哪一个字形数据以位映象的形式出现在超高速缓存中。
按照本发明，字形符数据以位映象的形式保存在超高速缓冲存储器中。每一个字符用特有的标识符(ID)值标出。打印机只凭ID值检索超高速缓冲存储器从而确定某字符是否在超高速缓冲存储器中。这里避免使用指示字表。保留的只是打印机最近使用的字符表，各字符排列得可以确定在超高速缓冲存储器各列表字符中使用的顺序。打印机要求新字符时，超高速缓冲存储器开始时先检索超高速缓冲存储器以确定该字符是否在其中。若找到该字符，就即刻取出它，并将其标识符放在使用表的最前面。其它的字符则在表中往下推。表中早前使用的字符(在列表的最下面)若在打印中没有用就将其除去，在此情况下，根据使用准则和处理中的页面是否需用表中位置次高的字符来分析该字符，从而确定应否除去该字符。
图1是本发明打印机一个实施例的方框图。
图2是图1打印机的超高速缓冲存储器中字符数据结构的示意图。
图3是一个用以说明用图1的系统实施的、用以实现本发明的方法的高级流程图。
参看图1。打印机10有一个中央处理机12经总线系统14与打印机10内有其它换件联系。
打印机械16与总线14相连接，里面装有能进行喷墨或激光电子照相打印的设施。输入/输出(I/O)模件18使与主处理器20之间的联系得以进行。只读存储器(ROM)22存储有字形外形数据和进行超高速缓冲存储器管理工作的超高速缓冲存储器程序23。随机存取存储器(RAM)24是打印机10的主要存储设施。
RAM24内有字符超高速缓冲存储器26和存储区28，存储区28中存储有当时刚处理、等待打印的页编号的指示和打印机械16刚输出的输出页编号的指示。RAM24还存储有连接字符表20，最近使用的字符排在表的顶部，前些时候使用的字符排在表的底部。熟悉本技术领域的人们不难设想，RAM24中还存储有其它许多数据，但这些数据与这里所论述的发明没有直接关系。
打印机10开始工作时，其操作系统分配容量固定的RAM24作为字符超高速缓冲存储器26。字符超高速缓冲存储器26的容量可以按环境需要预定和调定。若想使用汉字字形，则分配给字符超高速缓冲存储器26的RAM24的容量就要比打印机采用拉丁系语言时大得多。
字符超高速缓冲存储器26的RAM容量一经分配，打印机的操作系统就对超高速缓冲存储器26进行初始化。操作系统履行此功能的部分叫做打印机的“个性”，是将数据放入字符超高速缓冲存储器26中、要求检索数据或删除特定数据或清除整个字符超高速缓冲存储器26的软件。
字符超高速缓冲存储器26中的数据不满时，打印机的个性部分提出的要求受到尊重，容量满足要求。超高速缓冲存储器26充满数据时，字符超高速缓冲存储器程序23起作用，并在有请求提出时接管决定替换哪一个数据的工作。
字符数据以图2所示的形式存储。字符超高速缓存26中的每一个字符记录含有字符ID(标识符)区段40，这是使检索子程序能确定所识别的字符是否存储在字符超高速缓存26中的独特标识符。另一个区段42含有表示打印机10正内处理的、将需用字符数据44的各页的最大页编号的页面标识。字符数据44可以是全字符光栅数据，也可以是有待光栅化的外形数据。区段44内的字符数据最好是完全光栅化过的数据。
在打印的过程中，CPU12连同打印机个性软件一起，提出将特定字符用在打印操作的请求。根据这个请求，检索字符超高速缓冲存储器26来确定所要求的字符是否在超高速缓冲存储器26中。检索是通过分析字符超高速缓冲存储器26中字符ID结构的连接表进行的，以确定出现的表值是否带与检索中字符和字符ID相同的值。为节省检索时间，各字符ID可根据一个散列表分布到各区中。各散列表表值含有一个区中一段字符ID连接表的指示字。收到的字符ID分隔在一个区中，检索时只检索这个区。
若检索找到匹配的字符，就再现出字符超高速缓冲存储器26表示字符记录地址的指示值。若找不到匹配的字符，则再现出零指示字，表明该字符不在字符超高速缓冲存储器26中，必须从ROM22中的字形外形数据查打。接着，要求使用字符超高速缓冲存储器程序23，该程序23履行字符替换规则系统，即确定字符超高速缓冲存储器26中有无存放新字符数据的位置，若没有位置，则在字符超高速缓存26中给新字符数据腾出位置来。
某些数据结构是用来使字符超高速缓存程序23可以履行其字符替换规则系统的。CPU12刚处理过、即可打印的现行负编号和打印机械16刚打印过的输出页编号都记录在RAM的存储区中。鉴于现行页面业已处理过且在等待打印，因而字符超高速缓冲存储器程序给现行页编码加1以确定CPU12在处理中的最早页面。若处在现行页编事情与输出页编号加1之间的页面值需要字符超高速缓冲存储区26中的任一个字符，字符记录就保留在字符超高速缓冲存储器区26中。
字符超高速缓冲存储器程序23采用的另一种数据结构是保存储RAM24中的双连接字符表30。连接字符表(LCL)30来将最近使用的字符到前此埋使用的字符依次列成表。每次使用一个字符其字符ID40就移到LCL30顶部，其它字符ID都往下移。字符超高速缓冲存储器程序23用LCL30来确定哪一个字符数据应从字符超高速缓冲存储器26中除去。
翻到图3，下面进一步说明字符超高速缓冲存储器程序23。一开始，如判定框50所示，程序23等待来自打印机个性部分(由CPU12执行的)需要新字符的有关通知。收到该指示时，字符超高速缓冲存储器程序确定所要求的该字符是否业已在字符超高速缓冲存储器26中。确定是通过检索存储在字符超高速缓冲存储器区26中各字符的字符ID进行的。若确定的结果是“肯定”的，则取出所存储的该字符(框54)，并将所取出字符的字符ID移到RAM24中连接字符表(LCL)30顶部。LCL30中到出的所有其它字符则都在表中“下移”一个位置。接着，程序重复循环进行，等待下一个对字符的请求出现。
若，如判定框52中所示，经确定，所要求的该字符不在字符超高速缓冲存储器26中，则计算所要求的该字符需要求的存储容量(框60)。然后从字符超高速缓冲存储器区26中未使用的存储区减去计算出的存储容量，确定得出的结果是正还是负。结果为正时，判定框62就确定字符超高速缓冲存储器26中有位置供新字符使用。
于是，从ROM22中取出字符外形数据，将字符数据光栅化(包括“填充”数据)，并存入字符超高速缓存26中(框64)。接着，将新字符ID移到RAM24中LCL30的顶部(框66)，并使程序重复循环进行。
若发现字符超高速缓存26中的存储器不足以满足新字符的存储要求(即结果是负的)(判字框62)，则必须确定应从字符超高速缓冲存储器26中除去哪一个字符数据以便给新字符腾出位置。确定过程是从确定打印机10在处理的页面是否需要LCL30中先前使用的(LRU)字符开始的。该确定是应用RAM24的存储区28中的现行页面数据和输出页面数据并将该数据与LRU字符记录区段42(图2)中的页面数据相比较进行的。
可以回想起，现行的页面值是在打印队列中排队轮候打印的完全处理过的页面，输出页面值则是已从打印机械16输出的最后页编号。因此，给现行的页面值增加1以便将目前正在处理而尚未可以放入打印排队中的任何负面包括进去。假设在处理的一个页面需用LCL30中的LRU字符，且LRU字符没有从LCL30中除去。在这种情况下，程序进入判字框70，确定LCL30中是否还有其它字符，若然，则根据判定框68分析LCL30中位置次高的字符(框72)。程序重复循环进行，直到找到页面不需用的LRU字符，或LCL30中没有其它字符为止。在后者的情况下，程序可以增加超高速缓冲容量的分配(框74)，然后再循环回到判定框62。
若发现在处理的页面不需用LRU字符(判定框68)，则将其从字符超高速缓冲存储器中除去(框75)。接下去确定除去的LRU字符(和任何先前除去的字符)所占据的存储区是否等于或大于新字符需要的存储区(判定框76)。若答案是否定的，则须从字符超高速缓冲存储器26除去另一个LRU字符，以便给新字符腾出位置。在此情况下，程序就继续沿包括判定框70、框72和判定框68在程序线进行下去，直到找到足量的在从字符超高速缓冲存储器68中除去之后能给新字符“腾出”位置来的LRU字符为止。在此情况下(如框78所示)，单个(或多个)LRU字符从字符超高速缓存26除去了，光栅化的新字符插入字符超高速缓冲存储器26中。这时将新字符的字符ID移到LCL30顶部更新LCL30接着程序重复循环进行。
综上所述，本发明(1)将光栅化的字形数据存入字符超高速缓冲存储器中，使光栅化数据可以即刻在打印过程中使用；(2)无需庞大的字符数据指示字表，方法是将各字符与独特的字符ID联系起来，以便可以在字符超高速缓冲器26中进行相关的检索，从而确定某字符是否在字符超高速缓冲存储器26中；(3)根据前些时的字符使用情况和打印机构目前在处理的页面是否需要某一字符的确定自适应地确定应从字符超高速缓冲存储器26中除去哪一个字符。这些综合特点使打印机可以处理大量亚洲字形，使打印机构可以迅速使用亚洲字形的各字符，同时确保最大限度地少使用存储器并自适应地管理超高速缓冲存储器，其中最近使用的字符数据可能在使用中。
应该指出的是，上述说明仅仅是对本发明的举例说明而已。在不脱离本发明的前提下，本技术领域的行家们是可以提出各种其它方案和修改方案的。举例说，本发明可应用到其它类型的打印数据存储管理，例如字符外形，图形元素等。因此，本发明包括所有这些属于所附权利要求书范围的其它方案、修改方案和变种方案。

Claims (10)

1.一种打印机(10)，其特征在于，它包括：
打印机构(16)；
超高速缓冲存储器(24)，供存储多个字符记录，各字符记录含有独特的标识符(40)；
字形存储器(22)，供存储字形多个字符的字符外形数据；和
处理装置(12)，与超高速缓冲存储器管理程序(23)一起工作，供检索存储在所述超高速缓冲存储器(24)中各字符记录的独特标识符，从而确定所述超高速缓冲存储器。(24)中是否有所要求的某一字符记录，若没有，且若所述超高速缓冲存储器(24)中现有的存储容量不足以存储所要求的所述字符记录，则从所述超高速缓冲存储器(24)除去一个或多个字符记录，在缓存中给所要求的所述字符记录腾出位置来，除去某一字符记录是根据下列条件确定的；(i)与其有关的使用尺度；(ii)所述打印机(10)中的某一页面需要所述字符记录，则无论与所述字符记录的所述使用尺度如何都不将所述字符记录从所述超高速缓冲存储器(24)中除去。
2.如权利要求1所述的打印机，其特征在于，字符记录的所述使用尺度是由所述处理器(12)根据将字符记录的独特标识符排队列成表的连接字符表(30)确定，所述连接字符表(30)包括最近使用的字符记录到早前使用的字符记录，所述超高速缓冲存储器管理程序(23)试图除去根据所述连接字符表(30)确定的早前使用的字符记录。
3.如权利要求2所述的打印机，其特征在于，所述需用的字符记录在其它字符记录已除去，为其腾出位置之后插入所述超高速缓冲存储器(24)中，再把所述需用的字符记录的所述独特标识符(40)输入所述连接字符表(30)中最近使用的位置，其它包括在所述连接字符表(30)中最近使用的位置，其它包括在所述连接字符表(30)中的字符记录标识符因而反映出早前的使用尺度。
4.一种控制超高速缓冲存储器空间在打印机(10)中的分配过程的方法，所述超高速缓冲存储器(26)用以存储打印数据，所述方法的特征于，它包括下列步骤：
(a)保留所述打印机(10)最近在打印操作中使用的打印数据记录列表(30)，所述列表编制得级确定所列打印数据记录之间使用的排序；
(b)就每一个存储在所述超高速缓冲存储器空间的打印数据记录提供所述打印机(10)正在处理的页面是否需用所述打印数据的指示；
(c)根据要求使用下一个打印数据记录的请求确定所述下一个打印数据记录是否存储在所述超高速缓冲存储器(26)中，若没有，且若有足够的超高速缓冲存储器空间(26)可供使用，就将所述下一个打印数据记录存入所述超高速缓冲存储器空间(26)中；或者
(d)根据要求使用下一个打印数据记录的请求确定所述下一个打印数据记录是否存储在所述超高速缓冲存储器(26)中，若没有，且若没有足够的超高速缓冲存储器可供存储所述下一个打印数据记录，就将根据所述打印数据记录列表确定为使用排序极低的至少一个打印数据记录从所述超高速缓冲存储器(26)除去，所述表示所述极低使用排序的打印数据记录只有当表面当时为所述打印机(10)所处理的页面不需要它时才加以除去。
(e)与步骤(c)或(d)一起，更新所述打印数据记录列表使其反映出所述下一个打印数据记录的穿插情况。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(d)在发现表明为一个最低使用级别的打印数据记录被要求一个正被所述打印机(10)处理的页面时，不将所述打印数据记录从所述超高速缓冲存储器(26)中除去，而将其移到所述打印数据记录列表(30)中下一个较高使用级别的打印数据记录，并只有在经确定所述打印数据记录不需要被所述打印机处理的页面时才将所述打印数据记录从所述超高速缓冲存储器(26)中除去；所述步骤(d)反复移到使用级别次高的打印数据记录，直到找到所述打印机(10)在处理的页面不需用某一打印数据记录时为止，并将找到的所述打印数据记录从所述超高速缓冲存储器(26)中除去。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(a)保持所述打印数据记录列表(30)使其中的各数据记录按从最近使用的打印数据记录到早前使用的打印数据记录的次序排列。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于步骤(e)将所述下一个打印数据放入最近使用的打印记录的排队中。
8.如权利要求4所述的方法，其特征在于，它还包括下列步骤：
(a1)计算所述超高速缓冲存储器(26)存储下一个打印数据记录时所需要的数量，使步骤(c)可采用所述计算出的超高速缓冲存储器数量来确定可使遥的超高速缓冲存储器(26)是否足够。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤(d)应用计算出的所述下一个打印数据记录需用的超高速缓冲存储器(26)数量确定；除去所述打印数据记录列表(30)表明其为使用级别最低的打印数据记录而腾出的存储位置是否足够，若不够，则除去另一些使用率较高的打印数据记录，以便腾出至少所述计算出的超高速缓冲存储器(26)量的位置。
10.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(c)通过检索存储在所述超高速缓冲存储器(26)中与打印数据记录有关的独特标识符(40)确定某一打印数据记录是否在所述超高速缓冲存储器(26)中。
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