Windows下实时行式打印系统设计
2010-05-25 20:36:34 来源:WEB开发网众所周知,Windows系统的页式打印系统有许多好的特性,比如所见即所得、设备无关等等。但是,在一些实时性要求很高的工业控制系统中,需要将系统随机出现的信息实时地打印出来,要求来一行打一行,而不能来一行打一页,而Windows系统的页式打印系统却很难满足这样的应用需求。鉴于这个原因,为了满足实时系统的打印要求,有必要设计一个新的实时行式打印系统。下面详细介绍如何在Windows 2000/NT上实现这样一个系统。
总体设计
实时系统的基本要求是实时性。本文采用以共享内存为中转的打印假脱机技术,所有的打印操作在内存中提交完成,保证了应用系统对打印操作的及时响应。
另一要求是设备无关性,使提交打印的操作尽可能地做到与设备无关。程序不会因为打印机设备的不同,导致程序有较大的修改。如果打印机不同,只需加载相应的打印驱动程序即可。
总体上实时行式打印系统的设计分为两个部分,一个是以内存为基础的打印假脱机部分的设计;另一个是实时打印驱动层部分的设计。系统的概要设计图如下:
实时行打印假脱机部分
这个部分的基本原理是使用一个基于共享内存技术的先入先出队列,用来存储其他应用程序提交的实时打印请求。打印进程从先入先出的环形队列取出打印请求,经过必要的处理之后,提交给打印驱动部分,由打印驱动部分负责驱动相应的打印机输出。
为满足其他应用程序提交打印请求的需要,在此使用了Windows操作系统提供的共享内存技术。共享内存是进程之间通信时用的一种技术,是一种更为标准、更为核心的技术,而且它在不同操作系统平台之间的移植性也比较好(Unix系列操作系统也有这种技术)。另一个好处是提高了实时性能,因为避免了多次内存复制的系统空间和时间上的开销。
Windows系统中与创建共享内存相关的系统函数有CreateFileMapping和MapViewOfFile。
第一个函数用来在系统中创建一块共享内存,并返回共享内存的句柄。其参数说明如下:
HANDLE WINAPI CreateFileMapping (
HANDLE hFile,
LPSECURITY _ATTRIBUTES lpsa,
DWORD dwPROTECT,
DWORD dwMaxSizeHigh,
DWORD dwMaxSizeLow,
LPCSTR lpszMapName);
hFile为文件句柄,要创建共享内存,该参数必须为0xffffffff; lpsa为安全属性结构指针; dwPROTECT是页保护标识,如PAGE_READONLY,PAGE_READWRITE等; dwMaxSizeHigh和dwMaxSizeLow共同定义了共享内存的尺寸,分别为共享内存大小的高32位和低32位; lpszMapName定义了共享内存的名字,必须确保其在系统范围内的惟一性。
第二个函数用来将创建的共享内存映射到调用进程的地址空间,并返回该地址空间的首地址。其参数说明如下:
MapViewOfFile(
HANDLE hFileMappingObject,
DWORD dwDesiredAccess,
DWORD dwFileOffsetHigh,
DWORD dwFileOffsetLow,
DWORD dwNumberOfBytesToMap);
hFileMappingObject定义了CreateFileMapping
函数返回的共享内存句柄; dwDesiredAccess定义了共享内存的访问模式,如:FILE_MAP_ALL_ACCESS
等; dwFileOffsetHigh和dwFileOffsetLow共同定义了共享内存起始位置的偏移量,分别为该偏移量的高32位和低32位,通常情况下二者都为零值; dwNumberOfBytesToMap定义了映射到本进程地址空间的共享内存的字节数,如果该值为零,则映射所有的共享内存。
这里定义实时打印系统所用共享内存的名字为g_szRealTimePrintSystemShareMemName。REALTIMEPRINT_DB是一个结构类型,定义了共享内存的内部结构,它是实时打印系统的数据核心,包括了要打印的信息、写入指针、读出指针等信息。 具体步骤如下(示意性代码):
REALTIMEPRINT_DB *g_pRealTimePrint-
SystemDb ;
HANDLE hShareMemHandle = NULL;
DWORD dwRTPSShmLen = sizeof(REALTIMEPRINT_DB);
//REALTIMEPRINT_DB 结构的长度
hShareMemHandle =
//生成共享内存,并返回其句柄
CreateFileMapping((HANDLE)0xffffffff,NULL,PAGE_READWRITE,0,
dwRTPSShmLen, //共享内存的大小 “g_szRealTimePrintSystemShareMemName”);
g_pRealTimePrintSystemDb =
//将共享内存映射到本进程的地址空间
(REALTIMEPRINT_DB *)MapViewOfFile(hShareMemHandle,FILE_MAP_ALL_ACCESS,0,0,0);
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