Linux打印系统CUPS原理分析

文章由LinuxBoy分享于2019-03-28 09:03:40热评（496）

Linux打印系统CUPS原理分析

一、Linux打印

1.1 Linux打印简介

首先需要了解的是，打印在Unix世界的演化中总是围绕着PostScript页面描述语言展开的。该语言是由Adobe公司开发的，它是一个成熟的、用于描述一个文档每一页面内容的程序语言。它是一种与设备无关的打印机语言，即在定义图像时可以根本不考虑输出设备的特性(如打印机的分辨率、纸张大小等)，而且它对文本和图形实行同样的处理过程，这就给处理字体带来了极大的灵活性。通过PS驱动程序，各种不同的应用软件将各自的数据转换成PostScript格式。

如今很多打印机中都有一个嵌入式的PostScript解释器，它负责使用PostScript将页面在打印纸上再现出来。现在，所有桌面Linux应用程序都有一个打印选项，可以生成PostScript数据来打印整页的文档。

这种方法和其它面向桌面的操作系统有很大的不同，也正是它让Unix打印落下了不易使用的名声。在Windows和Mac OS中有整合得非常好的API供应用程序使用，通常情况下都可以为打印机提供一个接口，以让应用程序不用关心设备的具备细节。此外，打印API通常也是和图形API整合在一起，并且可用于在屏幕上显示。这其中部分功能已经在X11中实现了。

大部分Unix系统是提交任务至队列中，并且希望它能够正确地打印出来。但是并没有一种统一的收集打印机信息或工作状态的方法，这严重影响了那些需要提供打印能力的Linux应用程序。

在Linux中，虽然PostScript是产生打印文档的事实上的标准，但打印机本身却并不需要知道PostScript，因为这需要使用到相对比较昂贵的技术。在一般情况下，尤其是在低端打印机中，PostScript数据要被翻译成打印机本地的页面描述语言。这是通过使用一个特殊的转换过滤器来完成的。一般而言，一个过滤器实际上就是一个特殊的程序，它可以处理输入的数据，并且输出经过加工的数据。现在，Linux打印系统中使用着各种不同的过滤器：转换过滤器、I/O过程器(负责将数据传送至设备)、处理过滤器(转换文档数据)。

打印系统的基础是一个假脱机程序(Spooler)。它可以管理打印任务队列，而一个队列通常和一个打印机相关联，并且用户提交的任务都是按照先进先出的原则来处理的。当一个打印任务被处理时，任务中的数据在送达打印机前一般都要通过一定数量的过滤器。Unix打印假脱机程序有很多种形式，在此将关注目前在Linux系统中使用广泛的几种形式：

(1)BSD LPD打印系统

(2)LPRng打印系统

(3)通用Unix打印系统(CUPS)

1.2 Linux打印原理

在Linux下采用假脱机（spooling）打印方法，当用户需要打印一个文件时，该文件并不直接送到打印机，而是送到spool目录下，然后由一个负责打印的后台进程把这些数据送入打印机。

Linux对每台打印机都定义了一个打印缓冲区，打印机守护程序经常扫描打印缓冲区以查看有无要打印的新文件。如果存在，就按先进先出的顺序打印缓冲区中的文件。

Linux系统除了可以在本地打印机上打印外，还可以通过网络打印机远程打印。

Linux系统上的打印原理如下：

各种类型的文档经由一个（或一些）转换程序转换成用户正在使用的打印机可以认识的格式，即用各种类型的打印机语言描述的流，系统将这个流直接发送到打印机端口，由打印机对其进行解释并形成硬拷贝。

目前大多数Linux系统以下面的流程来实现文档到打印机语言的转换：

普通文本文件和各种类型的图形由适当的转换程序转换成PostScript文件，有些应用程序将其输出直接写成PostScript文件，这些PostScript文件经由一个作为打印机过滤器的应用程序Ghostscript转换成打印机语言。因此，如果系统的打印系统已经配置成使用Ghostsript作为打印过滤器，应用程序要实现的就是输出合乎程序要求和语法的PostScript文件。

1.3 Linux打印流程

在打印过程中，通常是应用程序产生输出并以管道的方式传送给lpr或者直接应用lpr打印一个文件。lpr与打印机后台服务程序通过网络进行连接并进行通信，传送相应的打印数据和打印选项。打印机后台服务程序将在相应的spooler目录存储打印信息，在输出设备可以利用的情况下将打印任务送给打印设备。

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