專利名稱：用于字形數(shù)據(jù)的超高速緩沖存儲器空間的分配方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能打印出多種字形的打印機(jī)，更具體地說，涉及控制超高速緩沖存儲器空間的分配從而在確?？焖偈褂米中螖?shù)據(jù)的同時節(jié)省超高速緩沖存儲器容量的一種方法和設(shè)備。
現(xiàn)代的打印機(jī)構(gòu)，例如噴墨打印機(jī)和激光打印機(jī)，都能打印出多種不同字形的文本，由一些以字符外形的形式存儲著字形數(shù)據(jù)的只讀存儲器向打印機(jī)構(gòu)提供字形。在采用拉丁系語言的打印機(jī)的情況下，字形的大小應(yīng)該符合這樣的要求，即，使所有字形可以從ROM存取并可“光柵化”成位映象狀態(tài)，在打印機(jī)構(gòu)請求使用時隨時可以用來打印?，F(xiàn)有技術(shù)的打印機(jī)中都編制有指示字表，視情來指示位映象數(shù)據(jù)或外形字形數(shù)據(jù)。字符數(shù)據(jù)通用的每一個字形，其每一個取向、點(diǎn)的大小和數(shù)據(jù)類型(即位映象或外形)都編制成一列表。由于拉丁字符碼的在0和255之間變化，因而這種列表法使存取過程可以高效進(jìn)行，同時用于指示字表的存儲器的成本明顯降低。
相比之下，采用亞洲字符集的字形，其各種不同字符成千上萬，給字形數(shù)據(jù)列表，由于各列表占用大量的存儲空間(甚至不考慮字形數(shù)據(jù)所需用的存儲空間)而變得不實(shí)用。此外，由于亞洲字符需用量大，外形字形數(shù)據(jù)的預(yù)光柵化和保持位映象形式使存儲器容量變得非常大。因此，雖然預(yù)光柵化的亞洲字形數(shù)據(jù)能即刻使用因而使打印機(jī)可以高速工作，但達(dá)到這樣的工作狀況所需要的成本也相應(yīng)地提高。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種經(jīng)改進(jìn)的處理打印機(jī)字形數(shù)據(jù)的方法和設(shè)備。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種能以位映象數(shù)據(jù)的形式向打印機(jī)構(gòu)提供高頻率的字形數(shù)據(jù)的存儲器管理技術(shù)。
本發(fā)明還有另一個目的，即根據(jù)最近的使用情況控制哪一個字形數(shù)據(jù)以位映象的形式出現(xiàn)在超高速緩存中。
按照本發(fā)明，字形符數(shù)據(jù)以位映象的形式保存在超高速緩沖存儲器中。每一個字符用特有的標(biāo)識符(ID)值標(biāo)出。打印機(jī)只憑ID值檢索超高速緩沖存儲器從而確定某字符是否在超高速緩沖存儲器中。這里避免使用指示字表。保留的只是打印機(jī)最近使用的字符表，各字符排列得可以確定在超高速緩沖存儲器各列表字符中使用的順序。打印機(jī)要求新字符時，超高速緩沖存儲器開始時先檢索超高速緩沖存儲器以確定該字符是否在其中。若找到該字符，就即刻取出它，并將其標(biāo)識符放在使用表的最前面。其它的字符則在表中往下推。表中早前使用的字符(在列表的最下面)若在打印中沒有用就將其除去，在此情況下，根據(jù)使用準(zhǔn)則和處理中的頁面是否需用表中位置次高的字符來分析該字符，從而確定應(yīng)否除去該字符。


圖1是本發(fā)明打印機(jī)一個實(shí)施例的方框圖。
圖2是圖1打印機(jī)的超高速緩沖存儲器中字符數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖3是一個用以說明用圖1的系統(tǒng)實(shí)施的、用以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法的高級流程圖。
參看圖1。打印機(jī)10有一個中央處理機(jī)12經(jīng)總線系統(tǒng)14與打印機(jī)10內(nèi)有其它換件聯(lián)系。
打印機(jī)械16與總線14相連接，里面裝有能進(jìn)行噴墨或激光電子照相打印的設(shè)施。輸入/輸出(I/O)模件18使與主處理器20之間的聯(lián)系得以進(jìn)行。只讀存儲器(ROM)22存儲有字形外形數(shù)據(jù)和進(jìn)行超高速緩沖存儲器管理工作的超高速緩沖存儲器程序23。隨機(jī)存取存儲器(RAM)24是打印機(jī)10的主要存儲設(shè)施。
RAM24內(nèi)有字符超高速緩沖存儲器26和存儲區(qū)28，存儲區(qū)28中存儲有當(dāng)時剛處理、等待打印的頁編號的指示和打印機(jī)械16剛輸出的輸出頁編號的指示。RAM24還存儲有連接字符表20，最近使用的字符排在表的頂部，前些時候使用的字符排在表的底部。熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人們不難設(shè)想，RAM24中還存儲有其它許多數(shù)據(jù)，但這些數(shù)據(jù)與這里所論述的發(fā)明沒有直接關(guān)系。
打印機(jī)10開始工作時，其操作系統(tǒng)分配容量固定的RAM24作為字符超高速緩沖存儲器26。字符超高速緩沖存儲器26的容量可以按環(huán)境需要預(yù)定和調(diào)定。若想使用漢字字形，則分配給字符超高速緩沖存儲器26的RAM24的容量就要比打印機(jī)采用拉丁系語言時大得多。
字符超高速緩沖存儲器26的RAM容量一經(jīng)分配，打印機(jī)的操作系統(tǒng)就對超高速緩沖存儲器26進(jìn)行初始化。操作系統(tǒng)履行此功能的部分叫做打印機(jī)的“個性”，是將數(shù)據(jù)放入字符超高速緩沖存儲器26中、要求檢索數(shù)據(jù)或刪除特定數(shù)據(jù)或清除整個字符超高速緩沖存儲器26的軟件。
字符超高速緩沖存儲器26中的數(shù)據(jù)不滿時，打印機(jī)的個性部分提出的要求受到尊重，容量滿足要求。超高速緩沖存儲器26充滿數(shù)據(jù)時，字符超高速緩沖存儲器程序23起作用，并在有請求提出時接管決定替換哪一個數(shù)據(jù)的工作。
字符數(shù)據(jù)以圖2所示的形式存儲。字符超高速緩存26中的每一個字符記錄含有字符ID(標(biāo)識符)區(qū)段40，這是使檢索子程序能確定所識別的字符是否存儲在字符超高速緩存26中的獨(dú)特標(biāo)識符。另一個區(qū)段42含有表示打印機(jī)10正內(nèi)處理的、將需用字符數(shù)據(jù)44的各頁的最大頁編號的頁面標(biāo)識。字符數(shù)據(jù)44可以是全字符光柵數(shù)據(jù)，也可以是有待光柵化的外形數(shù)據(jù)。區(qū)段44內(nèi)的字符數(shù)據(jù)最好是完全光柵化過的數(shù)據(jù)。
在打印的過程中，CPU12連同打印機(jī)個性軟件一起，提出將特定字符用在打印操作的請求。根據(jù)這個請求，檢索字符超高速緩沖存儲器26來確定所要求的字符是否在超高速緩沖存儲器26中。檢索是通過分析字符超高速緩沖存儲器26中字符ID結(jié)構(gòu)的連接表進(jìn)行的，以確定出現(xiàn)的表值是否帶與檢索中字符和字符ID相同的值。為節(jié)省檢索時間，各字符ID可根據(jù)一個散列表分布到各區(qū)中。各散列表表值含有一個區(qū)中一段字符ID連接表的指示字。收到的字符ID分隔在一個區(qū)中，檢索時只檢索這個區(qū)。
若檢索找到匹配的字符，就再現(xiàn)出字符超高速緩沖存儲器26表示字符記錄地址的指示值。若找不到匹配的字符，則再現(xiàn)出零指示字，表明該字符不在字符超高速緩沖存儲器26中，必須從ROM22中的字形外形數(shù)據(jù)查打。接著，要求使用字符超高速緩沖存儲器程序23，該程序23履行字符替換規(guī)則系統(tǒng)，即確定字符超高速緩沖存儲器26中有無存放新字符數(shù)據(jù)的位置，若沒有位置，則在字符超高速緩存26中給新字符數(shù)據(jù)騰出位置來。
某些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是用來使字符超高速緩存程序23可以履行其字符替換規(guī)則系統(tǒng)的。CPU12剛處理過、即可打印的現(xiàn)行負(fù)編號和打印機(jī)械16剛打印過的輸出頁編號都記錄在RAM的存儲區(qū)中。鑒于現(xiàn)行頁面業(yè)已處理過且在等待打印，因而字符超高速緩沖存儲器程序給現(xiàn)行頁編碼加1以確定CPU12在處理中的最早頁面。若處在現(xiàn)行頁編事情與輸出頁編號加1之間的頁面值需要字符超高速緩沖存儲區(qū)26中的任一個字符，字符記錄就保留在字符超高速緩沖存儲器區(qū)26中。
字符超高速緩沖存儲器程序23采用的另一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是保存儲RAM24中的雙連接字符表30。連接字符表(LCL)30來將最近使用的字符到前此埋使用的字符依次列成表。每次使用一個字符其字符ID40就移到LCL30頂部，其它字符ID都往下移。字符超高速緩沖存儲器程序23用LCL30來確定哪一個字符數(shù)據(jù)應(yīng)從字符超高速緩沖存儲器26中除去。
翻到圖3，下面進(jìn)一步說明字符超高速緩沖存儲器程序23。一開始，如判定框50所示，程序23等待來自打印機(jī)個性部分(由CPU12執(zhí)行的)需要新字符的有關(guān)通知。收到該指示時，字符超高速緩沖存儲器程序確定所要求的該字符是否業(yè)已在字符超高速緩沖存儲器26中。確定是通過檢索存儲在字符超高速緩沖存儲器區(qū)26中各字符的字符ID進(jìn)行的。若確定的結(jié)果是“肯定”的，則取出所存儲的該字符(框54)，并將所取出字符的字符ID移到RAM24中連接字符表(LCL)30頂部。LCL30中到出的所有其它字符則都在表中“下移”一個位置。接著，程序重復(fù)循環(huán)進(jìn)行，等待下一個對字符的請求出現(xiàn)。
若，如判定框52中所示，經(jīng)確定，所要求的該字符不在字符超高速緩沖存儲器26中，則計(jì)算所要求的該字符需要求的存儲容量(框60)。然后從字符超高速緩沖存儲器區(qū)26中未使用的存儲區(qū)減去計(jì)算出的存儲容量，確定得出的結(jié)果是正還是負(fù)。結(jié)果為正時，判定框62就確定字符超高速緩沖存儲器26中有位置供新字符使用。
于是，從ROM22中取出字符外形數(shù)據(jù)，將字符數(shù)據(jù)光柵化(包括“填充”數(shù)據(jù))，并存入字符超高速緩存26中(框64)。接著，將新字符ID移到RAM24中LCL30的頂部(框66)，并使程序重復(fù)循環(huán)進(jìn)行。
若發(fā)現(xiàn)字符超高速緩存26中的存儲器不足以滿足新字符的存儲要求(即結(jié)果是負(fù)的)(判字框62)，則必須確定應(yīng)從字符超高速緩沖存儲器26中除去哪一個字符數(shù)據(jù)以便給新字符騰出位置。確定過程是從確定打印機(jī)10在處理的頁面是否需要LCL30中先前使用的(LRU)字符開始的。該確定是應(yīng)用RAM24的存儲區(qū)28中的現(xiàn)行頁面數(shù)據(jù)和輸出頁面數(shù)據(jù)并將該數(shù)據(jù)與LRU字符記錄區(qū)段42(圖2)中的頁面數(shù)據(jù)相比較進(jìn)行的。
可以回想起，現(xiàn)行的頁面值是在打印隊(duì)列中排隊(duì)輪候打印的完全處理過的頁面，輸出頁面值則是已從打印機(jī)械16輸出的最后頁編號。因此，給現(xiàn)行的頁面值增加1以便將目前正在處理而尚未可以放入打印排隊(duì)中的任何負(fù)面包括進(jìn)去。假設(shè)在處理的一個頁面需用LCL30中的LRU字符，且LRU字符沒有從LCL30中除去。在這種情況下，程序進(jìn)入判字框70，確定LCL30中是否還有其它字符，若然，則根據(jù)判定框68分析LCL30中位置次高的字符(框72)。程序重復(fù)循環(huán)進(jìn)行，直到找到頁面不需用的LRU字符，或LCL30中沒有其它字符為止。在后者的情況下，程序可以增加超高速緩沖容量的分配(框74)，然后再循環(huán)回到判定框62。
若發(fā)現(xiàn)在處理的頁面不需用LRU字符(判定框68)，則將其從字符超高速緩沖存儲器中除去(框75)。接下去確定除去的LRU字符(和任何先前除去的字符)所占據(jù)的存儲區(qū)是否等于或大于新字符需要的存儲區(qū)(判定框76)。若答案是否定的，則須從字符超高速緩沖存儲器26除去另一個LRU字符，以便給新字符騰出位置。在此情況下，程序就繼續(xù)沿包括判定框70、框72和判定框68在程序線進(jìn)行下去，直到找到足量的在從字符超高速緩沖存儲器68中除去之后能給新字符“騰出”位置來的LRU字符為止。在此情況下(如框78所示)，單個(或多個)LRU字符從字符超高速緩存26除去了，光柵化的新字符插入字符超高速緩沖存儲器26中。這時將新字符的字符ID移到LCL30頂部更新LCL30接著程序重復(fù)循環(huán)進(jìn)行。
綜上所述，本發(fā)明(1)將光柵化的字形數(shù)據(jù)存入字符超高速緩沖存儲器中，使光柵化數(shù)據(jù)可以即刻在打印過程中使用；(2)無需龐大的字符數(shù)據(jù)指示字表，方法是將各字符與獨(dú)特的字符ID聯(lián)系起來，以便可以在字符超高速緩沖器26中進(jìn)行相關(guān)的檢索，從而確定某字符是否在字符超高速緩沖存儲器26中；(3)根據(jù)前些時的字符使用情況和打印機(jī)構(gòu)目前在處理的頁面是否需要某一字符的確定自適應(yīng)地確定應(yīng)從字符超高速緩沖存儲器26中除去哪一個字符。這些綜合特點(diǎn)使打印機(jī)可以處理大量亞洲字形，使打印機(jī)構(gòu)可以迅速使用亞洲字形的各字符，同時確保最大限度地少使用存儲器并自適應(yīng)地管理超高速緩沖存儲器，其中最近使用的字符數(shù)據(jù)可能在使用中。
應(yīng)該指出的是，上述說明僅僅是對本發(fā)明的舉例說明而已。在不脫離本發(fā)明的前提下，本技術(shù)領(lǐng)域的行家們是可以提出各種其它方案和修改方案的。舉例說，本發(fā)明可應(yīng)用到其它類型的打印數(shù)據(jù)存儲管理，例如字符外形，圖形元素等。因此，本發(fā)明包括所有這些屬于所附權(quán)利要求書范圍的其它方案、修改方案和變種方案。
權(quán)利要求
1.一種打印機(jī)(10)，其特征在于，它包括打印機(jī)構(gòu)(16)；超高速緩沖存儲器(24)，供存儲多個字符記錄，各字符記錄含有獨(dú)特的標(biāo)識符(40)；字形存儲器(22)，供存儲字形多個字符的字符外形數(shù)據(jù)；和處理裝置(12)，與超高速緩沖存儲器管理程序(23)一起工作，供檢索存儲在所述超高速緩沖存儲器(24)中各字符記錄的獨(dú)特標(biāo)識符，從而確定所述超高速緩沖存儲器。(24)中是否有所要求的某一字符記錄，若沒有，且若所述超高速緩沖存儲器(24)中現(xiàn)有的存儲容量不足以存儲所要求的所述字符記錄，則從所述超高速緩沖存儲器(24)除去一個或多個字符記錄，在緩存中給所要求的所述字符記錄騰出位置來，除去某一字符記錄是根據(jù)下列條件確定的；(i)與其有關(guān)的使用尺度；(ii)所述打印機(jī)(10)中的某一頁面需要所述字符記錄，則無論與所述字符記錄的所述使用尺度如何都不將所述字符記錄從所述超高速緩沖存儲器(24)中除去。
2.如權(quán)利要求1所述的打印機(jī)，其特征在于，字符記錄的所述使用尺度是由所述處理器(12)根據(jù)將字符記錄的獨(dú)特標(biāo)識符排隊(duì)列成表的連接字符表(30)確定，所述連接字符表(30)包括最近使用的字符記錄到早前使用的字符記錄，所述超高速緩沖存儲器管理程序(23)試圖除去根據(jù)所述連接字符表(30)確定的早前使用的字符記錄。
3.如權(quán)利要求2所述的打印機(jī)，其特征在于，所述需用的字符記錄在其它字符記錄已除去，為其騰出位置之后插入所述超高速緩沖存儲器(24)中，再把所述需用的字符記錄的所述獨(dú)特標(biāo)識符(40)輸入所述連接字符表(30)中最近使用的位置，其它包括在所述連接字符表(30)中最近使用的位置，其它包括在所述連接字符表(30)中的字符記錄標(biāo)識符因而反映出早前的使用尺度。
4.一種控制超高速緩沖存儲器空間在打印機(jī)(10)中的分配過程的方法，所述超高速緩沖存儲器(26)用以存儲打印數(shù)據(jù)，所述方法的特征于，它包括下列步驟(a)保留所述打印機(jī)(10)最近在打印操作中使用的打印數(shù)據(jù)記錄列表(30)，所述列表編制得級確定所列打印數(shù)據(jù)記錄之間使用的排序；(b)就每一個存儲在所述超高速緩沖存儲器空間的打印數(shù)據(jù)記錄提供所述打印機(jī)(10)正在處理的頁面是否需用所述打印數(shù)據(jù)的指示；(c)根據(jù)要求使用下一個打印數(shù)據(jù)記錄的請求確定所述下一個打印數(shù)據(jù)記錄是否存儲在所述超高速緩沖存儲器(26)中，若沒有，且若有足夠的超高速緩沖存儲器空間(26)可供使用，就將所述下一個打印數(shù)據(jù)記錄存入所述超高速緩沖存儲器空間(26)中；或者(d)根據(jù)要求使用下一個打印數(shù)據(jù)記錄的請求確定所述下一個打印數(shù)據(jù)記錄是否存儲在所述超高速緩沖存儲器(26)中，若沒有，且若沒有足夠的超高速緩沖存儲器可供存儲所述下一個打印數(shù)據(jù)記錄，就將根據(jù)所述打印數(shù)據(jù)記錄列表確定為使用排序極低的至少一個打印數(shù)據(jù)記錄從所述超高速緩沖存儲器(26)除去，所述表示所述極低使用排序的打印數(shù)據(jù)記錄只有當(dāng)表面當(dāng)時為所述打印機(jī)(10)所處理的頁面不需要它時才加以除去。(e)與步驟(c)或(d)一起，更新所述打印數(shù)據(jù)記錄列表使其反映出所述下一個打印數(shù)據(jù)記錄的穿插情況。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，步驟(d)在發(fā)現(xiàn)表明為一個最低使用級別的打印數(shù)據(jù)記錄被要求一個正被所述打印機(jī)(10)處理的頁面時，不將所述打印數(shù)據(jù)記錄從所述超高速緩沖存儲器(26)中除去，而將其移到所述打印數(shù)據(jù)記錄列表(30)中下一個較高使用級別的打印數(shù)據(jù)記錄，并只有在經(jīng)確定所述打印數(shù)據(jù)記錄不需要被所述打印機(jī)處理的頁面時才將所述打印數(shù)據(jù)記錄從所述超高速緩沖存儲器(26)中除去；所述步驟(d)反復(fù)移到使用級別次高的打印數(shù)據(jù)記錄，直到找到所述打印機(jī)(10)在處理的頁面不需用某一打印數(shù)據(jù)記錄時為止，并將找到的所述打印數(shù)據(jù)記錄從所述超高速緩沖存儲器(26)中除去。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，步驟(a)保持所述打印數(shù)據(jù)記錄列表(30)使其中的各數(shù)據(jù)記錄按從最近使用的打印數(shù)據(jù)記錄到早前使用的打印數(shù)據(jù)記錄的次序排列。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于步驟(e)將所述下一個打印數(shù)據(jù)放入最近使用的打印記錄的排隊(duì)中。
8.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，它還包括下列步驟(a1)計(jì)算所述超高速緩沖存儲器(26)存儲下一個打印數(shù)據(jù)記錄時所需要的數(shù)量，使步驟(c)可采用所述計(jì)算出的超高速緩沖存儲器數(shù)量來確定可使遙的超高速緩沖存儲器(26)是否足夠。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，步驟(d)應(yīng)用計(jì)算出的所述下一個打印數(shù)據(jù)記錄需用的超高速緩沖存儲器(26)數(shù)量確定；除去所述打印數(shù)據(jù)記錄列表(30)表明其為使用級別最低的打印數(shù)據(jù)記錄而騰出的存儲位置是否足夠，若不夠，則除去另一些使用率較高的打印數(shù)據(jù)記錄，以便騰出至少所述計(jì)算出的超高速緩沖存儲器(26)量的位置。
10.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，步驟(c)通過檢索存儲在所述超高速緩沖存儲器(26)中與打印數(shù)據(jù)記錄有關(guān)的獨(dú)特標(biāo)識符(40)確定某一打印數(shù)據(jù)記錄是否在所述超高速緩沖存儲器(26)中。
全文摘要
字形字符數(shù)據(jù)以位映象形式存儲在超高速緩沖存儲器中并標(biāo)識以獨(dú)特的標(biāo)識符(ID)值(40)。打印機(jī)(10)用ID值檢索超高速緩沖存儲器(26)確定某一字符是否在超高速緩沖存儲器(26)中而避免使用指示字表。將打印機(jī)最近使用的字符列成一個列表(30)，以確定超高速緩沖存儲器(26)中所列各字符的使用排序。當(dāng)打印機(jī)(10)請求使用一個新字符時，先對超高速緩沖存儲器(26)進(jìn)行檢索以確定該字符是否在其中。若找到該字符，將其取出。
文檔編號G06F12/12GK1125341SQ9510347
公開日1996年6月26日 申請日期1995年4月22日 優(yōu)先權(quán)日1994年4月26日
發(fā)明者J·B·卡洪 申請人:惠普公司