Táto kapitola poskytuje všeobecný teoretický popis tlače so zameraním na ∪︀. Ak tieto informácie nepotrebujete, môžete ju preskočiť. Verím, že sa k tejto kapitole vrátite, pretože niekedy to chce trochu teórie pre riešenie praktických problémov. Tlač je jedna zo zložitejších kapitol v technológiách IT. Kedysi dávno musel vývojár programu, ktorý mal podporovať tlač, vyvinúť svoje vlastné tlačové ovládače. To bolo dosť zložité, pretože rôzne programy mali rôzne formáty súborov. Dokonca ani programy z rovnakej oblasti, napríklad textové procesory, nepodporovali svoje formáty navzájom. Takže neexistovalo žiadne spoločné rozhranie pre tlačiarne a preto programy podporovali iba niekoľko málo vybraných modelov. Ako sa objavovali nové modely, autori programov museli písať nové ovládače. Ani výrobci nemohli zaistiť, aby ich tlačiarne boli podporované každým programom, ktorý existoval (aj ked ich bolo výrazne menej než dnes). Starať sa o desať aplikácií a 12 tlačiarní znamenalo pre správcu systému, že sa musí starať o 120 ovládačov. Preto sa zvyšoval tlak na vývoj jednotného rozhrania medzi programami a tlačiarňami. Vznik jazykov pre popis stránky PDL, ktoré štandardným spôsobom popisovali grafickú reprezentáciu čiar na papieri (alebo na inom zariadení, napríklad monitore, sádzacom stroji apod) bola udalosť, ktorá vyplnila jednu z veľkých dier. Jedným z nich bol &PostScript; od firmy Adobe. Znamenal, že sa programátor aplikácie mohol zamerať na svoj program a ako výstup vygenerovať popis stránky v jazyku &PostScript;. A vývojári tlačiarní sa mohli zamerať na to, aby ich zariadenia &PostScript; podporovali. Samozrejme sa objavili dalšie metódy popisu. Najdôležitejší protivníci re &PostScript; boli PCL (Print Control Language od &Hewlett-Packard;), ESC/P (od firmy Epson) a GDI (Graphical Device Interface of firmy &Microsoft;. To, že sa tieto jazyky objavili, zjednodušilo život a podporilo další rozvoj. Ale skutočnosť, že stále ešte existujú rôzne nekompatibilné a konkurujúce si jazyky život ešte stále pre používateľov, administrátorov, vývojárov a výrobcov dosť komplikuje. &PostScript; je najčastejšie používaný v profesionálnom prostredí, ako je PrePress a tlačové služby. V doménach operačných systémov &UNIX; a &Linux; je &PostScript; štandardom v oblasti PDL. Skoro každý program tu generuje reprezentáciu stránok v &PostScript; hned po aktivovaní akcie Tlačiť. Pozrime sa na jednoduchý (ručne napísaný) príklad kódu &PostScript;. Nesledujúci výpis popisuje dve jednoduché kresby: %!PS 100 100 moveto 0 50 rlineto 50 0 rlineto 0 -50 rlineto closepath .7 setgray fill % first box over; next 160 100 moveto 0 60 rlineto 45 10 rlineto 0 -40 rlineto closepath .2 setgray fill Tento kód hovorí imaginárnemu &PostScript; peru, aby nakreslilo daný tvar a potom ho vyplnilo rôznymi odtieňami šedej. Prvá časť sa dá preložiť ako Prejdi na súradnice (100, 100) a nakresli čiaru dlhú 50 hore, potom dalšiu odtiaľ doprava, potom zase dole a celý tvar uzavri. Teraz ho vyplň 70% šedou. príklad renderovania ako obrázok. Samozrejme, kód v jazyku &PostScript; môže byť oveľa zložitejší ako tento jednoduchý príklad. Je to úplný programovací jazyk s rôznymi operátormi a funkciami. Môžete dokonca napísať &PostScript; program, ktorý bude počítať hodnotu Pi, sformátuje pevný disk, alebo vytvorí súbor. Hlavná sila &PostScript; je v oblasti popisu rozloženia grafických objektov na stránka: dokáže ich aj zväčšiť, prevrátiť, otočiť, transformovať a rozrušiť - všetko, čo si len dokážete na kuse papiera predstaviť -- písmená v rôznych písmach, obrázky, tvary, tiene, farby, čiary, body, ... Súbor &PostScript; je relatívne abstraktná reprezentácia jednej alebo viac tlačených stránok. Ideálne by mal popisovať stránky nezávisle na zariadení. &PostScript; nie je priamo viditeľný, žije iba na pevných diskoch a v RAM ako kódová reprezentácia vytlačených strán. To, čo vidíte na papieri, je skoro vždy rastrový obrázok. Aj ked vám hlava hovorí, že vaše oči vidia čiaru, pomocou kvalitnej lupy zistíte, že je tam hromada malých bodiek... (Jedným z protipríkladov sú listy nakreslené plottrami s perom). A toto je jediná vec, ktorú dnešné tlačiarne dokážu: jednoduché body v roznych veľkostiach, farbách a rozlíšení tak, aby vytvorili obraz stránky z rôznych bodových vzorov. Rôzne tlačiarne vyžadujú prípravu rôznych rastrových obrázkov. Čo také atramentové tlačiarne: v závislosti na rozlíšení, počte použitých farieb (tie najkvalitnejšie majú až 7, lacnejšie používajú 3), počte dostupných trysiek (niektoré tlačové hlavy ich majú viac ako 100), použitom algoritme pre dithering a veľa iných veciach je výsledný rastrový formát a spôsob prenosu veľmi závislý na presnom použitom modeli. Vráťme sa späť k tlačiarňam pre Line Printer Daemon, ktoré chŕlili riadky ASCII textu mechanicky na dlhý spojitý papier poskladaný cik-cak ako had, ktorý si ťahali z kartónových krabíc pod stolom... To je ale rozdiel! Pred prenosom finálneho rastrového obrázku na papier je nutné ho nejako spočítať z reprezentácie &PostScript;. Je to veľmi náročné. Volá sa Raster Imaging Process, skrátene RIP. Tlačiarne &PostScript; sa o RIP postarajú samé. Jednoducho im pošlete súbor &PostScript;. Raster Imaging Processor (tiež nazývaný RIP) v tlačiarni je zodpovedný (a špecializovaný) za kvalitné vykonanie interpretovanie popisu &PostScript; a vytvorenie rastrového obrazu pre tlač na papier. Menšie zariadenia &PostScript; majú hardvérový RIP v špeciálnom čipe. Veľké profesionálne tlačiarne často majú RIP implementovaný ako softvérový RIP v špeciálnom rýchlom počítači so systémom &UNIX;, často na Sun SPARC Solaris alebo &SGI; &IRIX;. Ale čo sa stane, ak nemáte dosť štastia a nemáte tlačiareň pre &PostScript;? Potrebujete pred poslaním tlačových dát urobiť RIP. Musíte spracovať vygenerovaný &PostScript; ešte na vašom počítači (tlačovom klientovi). Musíte vytvoriť presný rastrový formát cieľovej tlačiarne. Inými slovami, pretože sa nemôžete spoliehať na to, že tlačiareň rozumie jazyku &PostScript;, je tento problém dosť komplikovaný. Potrebujete softvér, ktorý sa o to pokúsi a vyrieši všetky problémy, ktoré s tým súvisia. To je presne to, čo robí známy balík &ghostscript; pre veľa operačných systémov &Linux;, *BSD a &UNIX;, ktoré potrebujú tlačiť na tlačiarňach, ktoré nepodporujú &PostScript;. &ghostscript; je interpret jazyka &PostScript;, softvérový RIP, ktorý dokáže fungovať pre veľa rôznych zariadení. Pre vytvorenie rasterový obrázkov zo vstupu &PostScript; používa &ghostscript; koncept filtrov. &ghostscript; obsahuje veľa rôznych filtrov, niektoré špecializované iba pre jeden model tlačiarne. Tieto špecializované filtre &ghostscript; boli často vyvinuté bez podpory a súhlasu výrobcu tlačiarne. Bez prístupu k dokumentácii a špecifikáciám to bol bolestivý proces spätného inžinierstva pri zisťovaní protokolov a formátov dát. Nie všetky filtre &ghostscript; fungujú rovnako dobre. Niektoré novšie, ako napríklad filter stp z projektu Gimp Print, generujú výborné výsledky vedúce k fotografickej kvalite porovnateľnej dokonca aj s ovládačmi z &Microsoft; &Windows;. V prostredí &UNIX; a &Linux; väčšina aplikácií generuje pre tlač &PostScript;. Filtre sú tie skutočné nástroje každého tlačového systému. Vlastne generujú správne bitové mapy pre každý vstup &PostScript; pre cieľové tlačiarne, ktoré ho nepodporujú. ∪︀ používa svoje vlastné filtre, aj ked je filtrovací systém založený na ghostscript. Hlavne filtre pstoraster a imagetoraster sú priamo odvodené z kódu ghostscript. ∪︀ ich upravil a vylepšil a previedol do jasných a oddelených modulov. Nasledujúci obrázok (vytvorený v &kivio;) poskytuje prehľad filtrov a backendov v ∪︀ ako spolu súvisia. Tok dát je z hora dolu. Backendy sú špeciálne filtre: neprevádzajú dáta do iného formátu ale posielajú už pripravené súbory na tlačiareň. Pre rôzne protokoly prenosu existujú rôzne backendy. Spustený dialóg &kprinter; (náhľad kresby &kivio;) Spustený dialóg &kprinter; (náhľad kresby &kivio;) Okrem veľkej časti filtrovania pre generovanie bitových máp pre tlač potrebuje tlačový systém aj mechanizmus pre správu front. To znamená zoradenie rôznych úloh od rôznych používateľov pre rôzne tlačiarne a rôzne filtre a poslať ich správne na miesto určenia. O to sa stará tlačový démon. Tento démon udržuje poriadok. Je zodpovedný za správu úloh: používatelia by mali mať možnosť zrušiť, zastaviť, reštartovať atd svoje úlohy (ale nie úlohy iných) a podobne. Teraz, ked už viete, ako sa súbor v jazyku &PostScript; prevádza na rastrový obrázok, možno sa pýtate: No ked je teda tak veľa rôznych druhov výstupných zariadení: líšia sa v rozlíšení, používajú sa rôzne papiere, existujú rôzne dokončovacie zariadenia (obojstranná tlač, brožúry, zviazanie, prvé strany s inou farbou apod), ako to funguje s tým, že je &PostScript; nezávislý od zariadenia? Odpoveď prišla s formátom &PostScript; Printer Description (súbormi &PPD;). &PPD; popisuje všetky funkcie, ktoré závisia na zariadení a daná tlačiareň ich dokáže využiť. Obsahuje aj príkazy, ktoré sa majú použiť pre zavolanie niektorých funkcií zariadenia. Ale &PPD; nie sú uzavretá kniha, sú to jednoducho textové ASCII súbory. &PPD; vymyslela firma Adobe, aby zjednodušila výrobcom implementáciu svojich vlastných funkcií v tlačiarňach &PostScript;, ale aby zostal štandardný spôsob, ako to robiť. &PPD; sú dobre popísané. Ich špecifikácia je vlastne otvorený štandard. Nezabúdajte, že pokročilá tlač &PostScript; bola pôvodne vyvinutá pre &Microsoft; &Windows; a Apple &Mac;. Dlho boli jednoducho tieto moderné tlačiarne nedostupné pre systémy &Linux; a &UNIX;. ∪︀ to úplne zmenil. ∪︀ má veľmi dobrý vzťah k PPD a preto dokáže existujúce &PPD; použiť naplno vo všetkých systémoch, ktoré ∪︀ používajú. Pomocou &PPD; mohli výrobci tlačiarní pridať do svojich produktov špecializované funkcie, ako je obojstranná tlač, triedenie, viazanie, dokončovanie apod. Tlačové ovládače načítavajú &PPD; rovnako ako iné konfiguračné súbory. Preto sa ovládač dozvie o dostupných voľbách a vie, ako ich použiť, takže ich môže poskytnúť aj pomocou &GUI; používateľovi. Pomocou tohto mechanizmu stále môžete tlačiť nezávisle na zariadení &PostScript; a nad ním určiť dokončovacie možnosti na zariadení závislé, ktoré sa pridajú do &PostScript; vytvoreného aplikáciou. &PPD; neboli pôvodne na &UNIX; a &Linux; používané. Výrobci, ktorý &PPD; poskytovali, nikdy nemysleli na ich použitie mimo podporovaných operačných systémoch &Microsoft; &Windows; a &Mac; OS. Vdaka brilantnému ťahu plnej podpory a využitia existujúcej špecifikácie &PPD; ∪︀ teraz poskytuje všetky funkcie moderných tlačiarní aj pre používateľov systémov &Linux; a &Linux;u podobných. &tdeprint; ich použitie zjednodušuje ešte viac, než si vývojári ∪︀ predstavovali. ∪︀ dokáže použiť originálne &PPD; z &Windows; distribuované výrobcami tlačiarní &PostScript;. Obvykle sú zadarmo a môžete si ich stiahnuť z každého počítača s &Windows;, ktorý má pre váš model nainštalovaný ovládač &PostScript;, alebo z diskiet, ktoré sa dodávajú s vašou tlačiarňou. Existuje aj niekoľko miest na webe, kde ich môžete získať. Už viete, že tlačiarne &PostScript; dokážu používať &PPD;. Ale čo s ostatnými, ktoré &PostScript; nepodporujú? ∪︀ urobil další výborný trik: pomocou rovnakého formátu a štruktúry dát ako majú &PPD; dokáže popísať dostupné možnosti tlače rovnako aj pre tlačiarne, ktoré &PostScript; nepodporujú. Pre tieto špeciálne prípady ∪︀ pridal niekoľko špeciálnych možností (presnejšie riadok, ktorý určuje, aký filter sa má pre dalšie spracovanie súboru &PostScript; použiť). Takže vývojári môžu používať rovnaký spôsob spracovania súborov Printer Description Files pre dostupné formáty pre všetky druhy tlačiarní. Samozrejme vývojári ∪︀ sa nemôžu spoliehať na to, že výrobci tlačiarní nepodporujúcich &PostScript; začnú naraz vyvíjať &PPD;. Museli začať sami a vytvoriť ich odzačiatku. V komerčnej verzii ∪︀ nazývanej ESP PrintPro je podporovaných viac ako 1000 takých tlačiarní. Medzitým vzniklo veľa &PPD; určených špeciálne pre &PPD;. Ani dnes väčšina z nich nepochádza od výrobcov tlačiarní, ale od nadšencov. ∪︀ ukázali, že to ide a ostatní sa pridali: tam, kde bola tlač na &Linux; a &UNIX; pred dvoma rokmi problém, dnes existuje podpora veľkému množstvu tlačiarní vrátane 7-farebných atramentových tlačiareň podporujúcich fotografickú kvalitu. &PPD; pre ∪︀ a tlačiarne bez podpory &PostScript; môžete získať z rôznych miest na webe: na www.linuxprinting.org existuje databáza, ktorá umožňuje generovať on-line pomocou CUPS-O-Matic súbory &PPD; pre každú tlačiareň podporovanú tradičným systémom &ghostscript;. To zjednodušuje prechod na ∪︀. Ak vaša tlačiareň funguje s &ghostscript; dobre, použite CUPS-O-Matic pre použitie vášho ovládača v systéme ∪︀ a získate to najlepšie z oboch systémov. pre ∪︀ existujú &PPD; pre viac ako 120 tlačiarní, ktoré podporuje nový univerzálny ovládač stp. stp (pôvodne znamenal Stylus Photo) teraz vyvíja projekt gimp-print. Začal ho vytvárať Mike Sweet, hlavný vývojár ∪︀, a teraz je dostupný na gimp-print.sourceforge.net. Tento ovládač podporuje fotografickú kvalitu na mnohých moderných atramentových tlačiarňach a dokáže podporovať až 120 ∪︀ &PPD;. Podporuje aj tlačiarne &HP; LaserJet a DeskJet, Epson Stylus a Photo Color a aj niektoré tlačiarne Canon a Lexmark. existuje komerčné rozšírenie ∪︀ od vývojárov ∪︀: volá sa ESP PrintPro a obsahuje ovládače pre viac ako 2300 tlačiarní. Obsahuje aj vylepšené verzie filtrov imagetoraster a pstoraster. Vdakak ∪︀ je naozaj jednoduché, aby výrobci začali podporovať systémy &Linux; a &UNIX; vo svojich modeloch za nízku cenu. Modulárny rámec ∪︀ podporuje každý filter (=ovládač) s minimálnou námahou a umožňuje prístup ku všetkým svojim funkciám. Viac sa o ∪︀ dozviete z ∪︀ dokumentácie dostupnej na http://www.cups.org/documentation.html a http://www.danka.de/printpro/faq.html. Dalšia databáza je na http://www.linuxprinting.org/ pre všetky otázky okolo tlače na systémoch &Linux; a &UNIX;. Dlhú dobu bolo veľa vývojárov nespokojných so starým LPD. Vzniklo niekoľko nových projektov pre vylepšenie tlače: LPRng je asi najznámejší príklad. Iné sú napríklad PDQ, PPR, PLP, GNUlpr a RLPR. Ale žiadny z nich nebol nikdy chápaný ako niečo veľké, väčšina jednoducho znovu implementuje starú špecifikáciu LPD s niektorými rozšíreniami, ktorými sú zase navzájom nekompatibilné. Ked takýto vývoj niekoľkých alternatív ku klasickému LPD v štýle BSD videl Grant Taylor, autor Linux Printing HOWTO, zakričal LPD musí zomrieť! vo svojom Campaing To Abolish The Line Printer Daemon. Na strane firiem tiež vznikala snaha o prekonanie známych slabostí LPD. Vznikala ako proprietárne rozšírenie starého LPD a došlo až tak daleko, že sa &Hewlett-Packard; pokúsila presadiť &HP; JetDirect ako nový štandard pre tlač po sieti. Výsledkom bola iba nová nekompatibilita. Nakoniec sa zrodila iniciatíva pre definovanie nového štandardu s podporou IETF. Printer Working Group, čiže PWG, skupina výrobcov hardvéru, softvéru a operačných systémov, vytvorila nový Internet Printing Protocol, &IPP;. &IPP; v1.1. bol schválený IETF (Internet Engineering Task Force) ako navrhovaný štandard a teraz si užíva širokú podporu medzi firmami v Európe, USA aj Japonsku. Najnovšie sieťové modely majú podporu &IPP; zabudovanú okrem tradičného LPR/LPD alebo JetDirect. &IPP; sľubuje vyriešenie množstva problémov pre sieťových administrátorov. Obvykle sa týkajú heterogénnych sietí, kde sa strávi veľa času riešením problémov s tlačou. A to dosiahol vytvorením jednotnej množiny funkcií pre zisťovanie v tlačiarňach a serveroch podporujúcich &IPP; pre prenos súborov a nastavenie ovládania úloh atd. má byť nezávislý od operačného systému. Jeho zavedenie sa ale nestane hned, pretože sa stále ešte používa veľa starších tlačiarní. Preto je v &IPP; podpora pre spätnú kompatibilitu všetkých jeho implementácií. ∪︀ dokazuje schopnosti tlače &IPP; vo všetkých prostrediach. Najvýznamnejšou výhodnou je jeho integrácia so existujúcich protokolov IP. Je to rozšírenie overeného a robustného protokolu HTTP 1.1 pre špeciálnu úlohu spracovania tlačových súborov a súvisiacich dát, je ho veľmi jednoduché zapojiť do ostatných štandardov, ktoré sa vyvíjajú a používajú: základné, digest a certifikátové overenie pre používateľov pri prístupe k tlačiarňam. šifrovanie SSL3 a TLS pre prenos dát. obojsmerná komunikácia s klientami a tlačovými zariadeniami pomocou príkazov HTTP/&IPP; GET a POST. integráciu adresárových služieb LDAP pre udržiavanie konzistencie databáze dostupných tlačiarní, ich schopností, ceny stránok atd. splu s heslami, ACL atd. tlač v štýle pull (a nie klasickým systémom push), kde sa serveru alebo tlačiarni pošle iba &URL; dokumentu a on si tlačenú úlohu odtiaľ sám stiahne a vytlačí. Videli ste už niekedy demonštráciu schopností ∪︀ v sieti? Určite by vás ohromila, ak by ste nevedeli, čo máte čakať. Prestavte si, že ste administrátor LAN. Pre testovanie ste nainštalovali jeden počítač s &kde;/∪︀, spolu s niekoľkými funkčnými a nastavenými tlačiarňami: &PostScript;, LaserJet, InkJet a BubbleJet atd. Vaši používatelia &kde; na tomto počítači sú spokojní, ptretože môžu tlačiť tak, ako nikdy predtým, Trvalo to 2 hodiny, než všetko fungovalo správne... a teraz chcú všetci ostatní v sieti to isté. 2 hodiny pre každý počítač? Nesprávne. Zmeníte jedno nastavenie na pôvodnom počítači s ∪︀, aby sa stal z neho server. Nainštalujete ∪︀ na piatich iných počítačoch ako klientov. Ked sa vrátite k prvému klientovi, jeho používatelia sa už hrajú s nastavením tlačiarní, ktoré ste definovali na serveri. Magicky sa tlačiarne objavili v ich dialógoch pre tlač na všetkých piatich nových klientoch ∪︀. Vaši používatelia tlačia, ale nikto z nich si nemusel nainštalovať žiadny ovládač, ani tlačovú frontu. Takže, ako tá mágia funguje? Odpoved nie je vôbec zložitá. Ak je server ∪︀ na sieti LAN, vysiela mená dostupných tlačiarní do siete LAN pomocou protokolu UDP a portu 631. Tento port je rezervovaný ako známy port u IANA (Internet Assigning Numbers Authority) práve pre &IPP;. Všetci klienti ∪︀ počúvajú informácie poslané serverom ∪︀ na ich port 631. A tak sa dozvedeli o ceste k tlačiarňam. Pomocou &IPP;, ktorý je naozaj šikovné rozšírenie HTTP v1.1, ∪︀ dokáže adresovať všetky objekty súvisiace s tlačovým systémom pomocou URL. Tlačové úlohy sa odstraňujú alebo reštartujú, tlačiarne je možné zistiť a upraviť, administrátorské úlohy je možné urobiť na serveri, s &IPP; a ∪︀ je všetko dostupné pomocou URL. Veľa dôležitých vecí je možné urobiť cez webové rozhranie ∪︀ dostupné napríklad z okna &konqueror;. A dalej, klienti môžu administrovať a používať každú tlačiareň, ktorú vidia rovnako, ako by bola lokálne nainštalovaná. Samozrejme môžete jej použitie obmedziť, takže nie každý klient môže používať každú tlačiareň. Klienti dokonca môžu tlačiť bez vhodného filtra (alebo ovládača) nainštalovaného lokálne. Ako to môže fungovať? Ak klient chce nastaviť možnosti pre danú tlačiareň, pošle požiadavku (nazývanú CUPS-get-ppd) serveru. Server oznámi klientovi všetky dostupné možnosti tak, ako ich zistil zo súboru &PPD;. Používateľ na klientovi vidí možnosti a môže ich použiť. Potom pošle tlačový súbor, obvykle ako raw &PostScript; s pridanými možnosťami tlačiarne na server pomocou protokolu &IPP;. Dalšie spracovanie, hlavne filtrovanie a vytvorenie finálneho formátu pre tlačiareň už urobí server. Server obsahuje programy (ovládače alebo filtre), aby to dokázal. Takto môžu klienti tlačiť bez potreby lokálne inštalovať ovládač. Každá zmena na serveri ako je pridanie alebo zmena tlačiarne je neustále známa klientov bez dalšej konfigurácie. Niektoré dalšie pokročilé funkcie zabudované v ∪︀ podporujú vyrovnávanie záťaže. Ak zadefinujete rovnaké tlačové fronty na jednom alebo viacerých serveroch, klient bude posielať svoje úlohy na prvý dostupný server. Tým vzniká automatické vyvažovanie záťaže medzi servermi. Ak jeden zo serverov musíte zo siete odstrániť, ostatné sa o úlohy budú starať dalej tak, že si to používateľ vôbec nevšimne.