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基于Linux和netlink socket技術(shù)的電子收款機(jī)稅源數(shù)據(jù)采集方案

作者: 時(shí)間:2010-12-02 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

摘要:采集數(shù)據(jù),對(duì)加強(qiáng)稅務(wù)監(jiān)控有著重要意義。本文基于稅控標(biāo)準(zhǔn)GB18240.1~GB18240.6,以使用 操作系統(tǒng)、并口打印機(jī)的為平臺(tái),以采集銷售明細(xì)數(shù)據(jù)并在打印***上增加稅控碼為目的,提出了一種利用內(nèi)核打印驅(qū)動(dòng)模塊修改和 socket 實(shí)現(xiàn)的

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/151294.htm

  1. 引言

  稅收是國(guó)家財(cái)政的重要組成部分,但是在稅收領(lǐng)域依法納稅意識(shí)淡薄,偷稅逃稅現(xiàn)象依然比較嚴(yán)重,尤其是對(duì)財(cái)務(wù)核算不健全的*,稅務(wù)機(jī)關(guān)難以實(shí)施有效監(jiān)控。這種現(xiàn)狀不但嚴(yán)重?cái)_亂正常的經(jīng)濟(jì)秩序,而且導(dǎo)致國(guó)家稅收大量流失。為了進(jìn)一步加強(qiáng)監(jiān)控,堵塞稅收漏洞,減少稅收流失,國(guó)家先后出臺(tái)了稅控標(biāo)準(zhǔn)GB18240.1~GB18240.6 等六個(gè)部分,建立了以收款機(jī)+稅控器+稅控IC 卡+稅控收款機(jī)管理系統(tǒng)的基本工作模式,明確了以票控稅的基本原則。要求每當(dāng)收款機(jī)上完成一筆銷售時(shí),收集其銷售明細(xì)數(shù)據(jù),將其交由稅控器記錄統(tǒng)計(jì),并將稅控器依據(jù)銷售明細(xì)數(shù)據(jù)生成的稅控碼添加到銷售小票上,以此來表示此筆銷售已被稅務(wù)機(jī)關(guān)記錄。本文所討論的便是一種從電子收款機(jī)采集稅源數(shù)據(jù)即銷售明細(xì)數(shù)據(jù)的解決。

  因?yàn)殡娮邮湛顧C(jī)使用的操作系統(tǒng)有很多種,對(duì)于不同操作系統(tǒng)采集稅源數(shù)據(jù)的都有所不同。本文具體討論 操作系統(tǒng)下使用并口打印機(jī)的電子收款機(jī)的稅源方案,使用串口打印機(jī)的情形亦可參照。Windows 操作系統(tǒng)下的采集方案請(qǐng)查閱參考文獻(xiàn)。

  2 方案設(shè)計(jì)

   系統(tǒng)將打印機(jī)設(shè)備視為文件,通過對(duì)該文件的寫操作來實(shí)現(xiàn)打印功能。通常情況下,對(duì)文件系統(tǒng)的監(jiān)控是通過系統(tǒng)調(diào)用劫持來實(shí)現(xiàn)的。但是1) Linux 2.6 版本之后的內(nèi)核,系統(tǒng)調(diào)用表的地址已經(jīng)不能導(dǎo)出,系統(tǒng)調(diào)用劫持的實(shí)現(xiàn)難度加大;2) 劫持 sys_write 系統(tǒng)調(diào)用后,所有的文件寫入操作都會(huì)被劫持,對(duì)系統(tǒng)的性能有較大影響;3) 修改后的打印數(shù)據(jù)必須存入銷售軟件進(jìn)程的用戶內(nèi)存空間,才能調(diào)用文件驅(qū)動(dòng)模塊write 函數(shù)將其打印出來。而侵入銷售軟件進(jìn)程將大大降低系統(tǒng)的獨(dú)立性和可靠性。

  基于以上考慮,選擇了通過修改內(nèi)核打印驅(qū)動(dòng)模塊來實(shí)現(xiàn)對(duì)電子收款機(jī)上銷售小票打印數(shù)據(jù)的截獲。

  然而設(shè)備驅(qū)動(dòng)運(yùn)行于內(nèi)核態(tài),具有很大的局限性,如不能在終端上打印、不能做大延時(shí)的操作、不能使用C 的庫函數(shù)等等,難以滿足稅源系統(tǒng)的功能需要。所以需要一個(gè)用戶態(tài)的守護(hù)進(jìn)程常駐內(nèi)存,對(duì)內(nèi)核態(tài)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

  這樣整個(gè)稅源數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可以分為如下兩個(gè)部分:

  1)內(nèi)核空間

  在 Linux 并口打印驅(qū)動(dòng)模塊中增加一個(gè)攔截函數(shù),替換原有的lp_write 函數(shù),負(fù)責(zé)將打印數(shù)據(jù)發(fā)送給用戶態(tài)的守護(hù)進(jìn)程,并在收到守護(hù)進(jìn)程返回的新的打印數(shù)據(jù)之后,將其打印出來。

  2)用戶空間

  實(shí)現(xiàn)一個(gè)常駐內(nèi)存的用戶態(tài)守護(hù)進(jìn)程,負(fù)責(zé)接收內(nèi)核截取到的打印數(shù)據(jù),并在進(jìn)行處理后回送給內(nèi)核。

  

Linux 電子收款機(jī)稅源數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)框架圖 www.elecfans.com


  圖 1 Linux 電子收款機(jī)稅源數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)框架圖

  3 關(guān)鍵實(shí)現(xiàn)

  實(shí)現(xiàn)上述設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于解決“內(nèi)核態(tài)與用戶態(tài)的進(jìn)程間通信”、“攔截并口打印驅(qū)動(dòng)的write 操作”、“打印進(jìn)程的阻塞及喚醒”三個(gè)問題。

  3.1 內(nèi)核態(tài)與用戶態(tài)的進(jìn)程間通信

  本方案這種分為內(nèi)核空間和用戶空間兩部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),首先需要解決的就是內(nèi)核態(tài)與用戶態(tài)的進(jìn)程間通信(interprocess communicatiON, IPC)。而在各種IPC 方法中,最適合此處設(shè)計(jì)需要的就是 socket 。

  Netlink socket 最早出現(xiàn)于Linux 2.2 版的內(nèi)核中,并在2. 4 版以后的版本中作為主要的內(nèi)核與用戶空間的通信方式而被廣泛使用。相對(duì)于系統(tǒng)調(diào)用、ioctl 以及proc 文件系統(tǒng)等IPC方法而言,它具有簡(jiǎn)單易用、異步通信(適合大數(shù)據(jù)傳輸)、無編譯依賴(可模塊實(shí)現(xiàn))、支持多播、支持內(nèi)核發(fā)起會(huì)話等優(yōu)點(diǎn)。其中“異步通信、無編譯依賴、支持內(nèi)核發(fā)起會(huì)話”

  這三點(diǎn)正是本系統(tǒng)需要的關(guān)鍵特性,也是選用該技術(shù)的最主要原因。

linux操作系統(tǒng)文章專題:linux操作系統(tǒng)詳解(linux不再難懂)

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