POSIX-standarden: hvad er det, og hvad bruges det til?

Hardwarevejledning » Tutorials » POSIX-standarden: hvad er det, og hvad bruges det til?

El POSIX-standarden Det er ukendt for mange brugere af operativsystemer, selv dem hvis systemer er standardiseret under det. Derfor vil jeg i denne artikel forsøge at forklare, hvad det er, hvad det bruges til, hvordan det påvirker operativsystemer, og hvad standardiserede operativsystemer er.

Hvad er POSIX?

Standarden POSIX (bærbar operativsystemgrænseflade) Det er et sæt standarder, der definerer en fælles grænseflade for UNIX-lignende operativsystemer. Det blev udviklet for at fremme softwareportabilitet mellem forskellige UNIX-lignende operativsystemer og sikre et højt niveau af kompatibilitet mellem dem.

POSIX-standarden specificerer en række programmeringsgrænseflader, kommandolinjekommandoer og værktøjer, samt filformater og konventioner for interaktion med programmer og operativsystemet. Disse specifikationer er i høj grad baseret på funktioner og funktionalitet, der findes i traditionelle UNIX-operativsystemer, såsom grundlæggende kommandoer, filhåndtering, kommunikation mellem processer, processtyring og signaler, blandt andet.

Ved at følge POSIX-standarden kan udviklere skrive software, der er kompatibel med en bred vifte af UNIX-operativsystemer, hvilket letter portabilitet og interoperabilitet. Desuden har POSIX-standarden påvirket andre ikke-UNIX-operativsystemer, såsom Linux og macOS, som har implementeret mange af POSIX-specifikationerne.

Det er vigtigt at bemærke, at POSIX-standarden dækker forskellige komponenter og relaterede standarder, såsom POSIX.1 (systemgrænseflader og biblioteker), POSIX.2 (kommandoer og værktøjer), POSIX.4 (tråde), POSIX.5 (realtidskommunikation) og andre. Hver af disse standarder omhandler forskellige aspekter af operativsystemet og giver et fælles fundament for softwareudvikling i POSIX-kompatible miljøer.

Standarder eller versioner

POSIX-standarden er sammensat af flere understandarder som viser forskelle mellem dem. Og de er:

Den første af disse er IEEE 1003.1, som er basisspecifikationen for den oprindelige POSIX-standard, der blev udgivet i 1988. Den repræsenterer den mest grundlæggende specifikation af POSIX.
Den anden udgave, kendt som IEEE 1003.1-2001 eller POSIX 2001/C99, blev udgivet i 2001 og indeholder en række opdateringer og forbedringer i forhold til den oprindelige udgave.
Den tredje udgave, kaldet IEEE 1003.1-2008 eller POSIX 2008/C2008, blev udgivet i 2008 og indeholder også ændringer og tilføjelser i forhold til tidligere udgaver.
Den fjerde udgave, kaldet IEEE 1003.1-2017 eller POSIX 2017/C17, blev udgivet i 2017 og fortsætter med at udvikle standarden med nye specifikationer og funktioner.

Ud over disse understandarder er der en anden kaldet IEEE 1003.2, som havde til formål at definere et Portable Operating System Interface (POSIX) specifikt til systemer baseret på SPARC-arkitekturen. Det er en udvidelse af IEEE 1003.1-2001-specifikationen og omtales undertiden som SPARC-2003.

POSIX' historie

La Standardens første udgivelse fandt sted i 1988, efterfulgt af den anden i 2001 og den tredje i 2008. Derefter, i 2017, blev den fjerde udgave udgivet.

Forslaget om at etablere en standard for Unix-systemer Unix opstod i slutningen af 70'erne. På det tidspunkt var Unix et relativt nyt operativsystem, men kendt for sin effektivitet og kraft. For at gøre det mere nyttigt i forretningsmiljøer blev ideen om at definere en standard, der ville sikre portabiliteten af Unix-systemer, fremsat. På det tidspunkt var der flere varianter af Unix-systemer, hvilket gjorde kompatibilitet mellem dem vanskelig for brugere og udviklere. Derfor blev etablering af en standard præsenteret som en løsning til at fremme kompatibilitet.

Forskelle mellem Prefetching og Superfetch i Windows

Da Instituttet for Elektronik- og elektronikingeniører (IEEE) Da Unix udgav den første udgave af standarden i 1988, havde den allerede været på markedet i mange år og var veletableret. Dette letter processen med at standardisere Unix-systemer og muliggjorde større kompatibilitet mellem dem.

Fordele og ulemper

POSIX-standarden tilbyder adskillige fordele for operativsystemudviklere og -brugere. Her er nogle af dem: de mest fremtrædende fordele:

bærbarhedEn af de største fordele ved POSIX er dens evne til at fremme softwareportabilitet mellem forskellige UNIX-operativsystemer. Ved at følge POSIX-specifikationerne kan programmer køre på flere platforme uden væsentlige ændringer. Dette gør det nemmere at udvikle applikationer, der kører ensartet i forskellige miljøer.
kompatibilitet: sikrer en høj grad af kompatibilitet mellem UNIX-operativsystemer, der implementerer dens specifikationer. Det betyder, at kommandoer, programmeringsgrænseflader og værktøjer defineret af POSIX vil opføre sig ens på forskellige systemer. Udviklere og brugere kan stole på, at POSIX-baseret software vil fungere ensartet og forudsigeligt på tværs af forskellige platforme.
interoperabilitet: POSIX fremmer interoperabilitet mellem UNIX-applikationer og operativsystemer. Ved at tilbyde en standardgrænseflade letter det kommunikation og dataudveksling mellem programmer. Dette er især nyttigt i miljøer, hvor flere systemer eller applikationer skal samarbejde og dele information effektivt.
Delt vidensbaseOpretter en delt vidensbase mellem udviklere og brugere af UNIX-operativsystemer. Der findes adskillige ressourcer, biblioteker, værktøjer og dokumentation, der overholder POSIX-standarden. Dette gør det nemmere at få adgang til supportressourcer, løse problemer og dele løsninger inden for udviklerfællesskabet.
Fleksibilitet og valgmulighederPOSIX definerer en bred vifte af funktioner og funktionaliteter, som operativsystemer kan implementere. Dette giver udviklere fleksibiliteten til at vælge de specifikke funktioner, der bedst passer til deres behov. Brugere drager også fordel af at have muligheder og være i stand til at vælge mellem forskellige POSIX-kompatible operativsystemer.

La eneste ulempe Ulempen ved at bruge POSIX er, at det er kompliceret og vanskeligt at implementere og forstå. Som du kan se, opvejer fordelene ved POSIX langt ulemperne. Nu hvor du ved, hvad POSIX er, og hvordan det fungerer, kan du beslutte, om det er det rigtige for dig.

Implementering og overholdelse af POSIX-standarden

Implementering og overholdelse af POSIX-standarden i operativsystemer involverer flere aspekter. Nogle vigtige overvejelser er beskrevet nedenfor:

Implementering af standardenOperativsystemer, der ønsker at overholde POSIX-standarden, skal implementere de programmeringsgrænseflader, kommandoer, værktøjer og filformater, der er defineret af standarden. Dette involverer udvikling og vedligeholdelse af de biblioteker, kommandofortolkere og systemtjenester, der er nødvendige for, at POSIX-applikationer fungerer korrekt.
Overholdelse af specifikationerFor at overholde POSIX-standarden skal operativsystemer følge standardens detaljerede specifikationer og sikre, at deres implementeringer opfylder de fastsatte krav. Dette kan kræve omfattende test, overholdelseskontroller og implementeringsjusteringer for at sikre, at operativsystemer overholder de standarder, der er defineret af POSIX.
Certificeringer og overholdelsesstandarderNogle operativsystemer kan søge certificering eller overholdelse af specifikke overholdelsesstandarder for at demonstrere deres POSIX-overensstemmelse. For eksempel har Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) en arbejdsgruppe dedikeret til POSIX-testning og -certificering, og operativsystemer kan gennemgå test for at opnå POSIX-certificering.
Vedligeholdelse og opdatering: Den har udviklet sig over tid, og operativsystemer skal løbende opdateres for at holde trit med nye versioner og revisioner af standarden. Dette indebærer at foretage ændringer og forbedringer af den eksisterende implementering for at inkorporere de nye funktioner og rettelser, der er introduceret i POSIX-opdateringer.
BagudkompatibilitetDa POSIX er en veletableret standard, stræber operativsystemer typisk også efter at opretholde bagudkompatibilitet med ældre versioner af POSIX. Dette sikrer, at applikationer og software udviklet til tidligere versioner af standarden fortsat fungerer korrekt på nyere versioner.
Dokumentation og support: Operativsystemer, der implementerer POSIX, skal levere tilstrækkelig dokumentation, der beskriver de POSIX-kompatible funktioner, grænseflader og funktionalitet. Dette hjælper udviklere med at forstå, hvordan man bruger POSIX-funktioner og -værktøjer i operativsystemet, og hvordan man fejlfinder eventuelle problemer eller uforeneligheder, der måtte opstå.

Hvordan software blev et produkt, og forskellen med hardware blev født

POSIX-operativsystemer

der er flere Operativsystemer, der overholder POSIX-standarden i varierende grad. Nogle af de mest kendte og udbredte operativsystemer, der implementerer POSIX, er:

Linux: Det er et open source-operativsystem baseret på Linux-kernen. De fleste Linux-distributioner, såsom Ubuntu, Fedora, Debian og CentOS, er POSIX-kompatible og stræber efter at overholde standardens specifikationer.
MacOSApples operativsystem til Mac-computere implementerer også i vid udstrækning POSIX. macOS er baseret på Darwin-kernen, som er en variant af BSD, et UNIX-afledt operativsystem, der er POSIX-kompatibelt.
FreeBSD: Det er et open source-operativsystem baseret på BSD og er kendt for sin høje POSIX-kompatibilitet. Som en BSD-gren arver FreeBSD mange af funktionerne og funktionaliteten fra UNIX og følger i vid udstrækning POSIX-specifikationerne.
solaris: Det er et operativsystem udviklet af Oracle og er afledt af UNIX System V. Solaris har historisk set været kendt for sin overholdelse af POSIX-standarden og sin understøttelse af de grænseflader og værktøjer, der er defineret af standarden.
AIX: AIX er et IBM-operativsystem baseret på UNIX System V. AIX har implementeret POSIX i flere versioner, hvilket giver betydelig kompatibilitet med standardgrænsefladerne og -funktionerne defineret af POSIX.

Det er vigtigt at bemærke, at selvom disse operativsystemer implementerer POSIX, kan der være variationer i overholdelse og understøttelse på tværs af forskellige versioner af standarden. Derudover er der andre mindre kendte og nicheprægede operativsystemer, der også implementerer POSIX i varierende grad.

eMule- og aMule-servere opdateret

Desuden skal det bemærkes, at operativsystemerne A/UX, AIX, BSD OS, DSPnano, HP-UX, IRIX, LynxOS, Integrity, macOS, Minix, MPE/iX, QNX, RTEMS, Solaris, Unison RTOS, UnixWare, velOSity og VxWorks er fuldt POSIX-kompatible.

Mens BeOS, Haiku, FreeBSD, GNU/Linux, Contiki, NetBSD, Nucleus RTOS, OpenBSD, OpenSolaris, PikeOS, RTOS, RTEMS, Sanos, SkyOS, Syllable og VSTa, blandt andre, for det meste er POSIX-kompatible.

Vi kunne også oprette en anden kategori af POSIX til Windows, da POSIX har været tæt forbundet med Unix-verdenen, men det er også sandt, at der findes nogle POSIX-miljøer og -software i Microsoft-systemet, såsom Cygwin, UWIN, MKS Toolkit, samt Microsoft POSIX Subsystem og Windows Services til UNIX.

Standardens fremtid

POSIX-standarden har været en grundlæggende søjle i udviklingen af UNIX-operativsystemer og har bevist sin relevans og anvendelighed gennem årene. POSIX-standardens fremtid er dog også påvirket af tendenser og udviklinger i det teknologiske landskab. Her er nogle overvejelser for fremtiden:

Udvikling og opdateringerPOSIX-standarden har udviklet sig over tid med nye revisioner og versioner for at tilpasse sig teknologiske fremskridt og skiftende behov. Standarden forventes fortsat at udvikle sig og opdateres for at imødegå nye udfordringer og udnytte nye muligheder.
Implementering af nye operativsystemerEfterhånden som nye operativsystemer og computermiljøer dukker op, kan nogle af dem indføre eller tilpasse POSIX-standarden. Dette vil afhænge af disse operativsystemers behov for kompatibilitet, portabilitet og interoperabilitet, samt efterspørgslen efter og accepten af POSIX i disse sammenhænge.
Indflydelse af alternative standarder og teknologierEfterhånden som nye standarder og teknologier dukker op inden for operativsystemer og computere, kan der opstå alternativer eller komplementer til POSIX-standarden. For eksempel har den stigende anvendelse af containere og virtualiseringsteknologier, såsom Docker og Kubernetes, introduceret nye tilgange til applikationsudrulning og implementering, hvilket kan påvirke relevansen og brugen af POSIX-standarden i visse sammenhænge.
Ydelses- og effektivitetsovervejelserI et forsøg på at forbedre ydeevne og energieffektivitet kan der opstå nye grænseflader og tilgange, der afviger fra nogle funktioner i POSIX-standarden. Operativsystemer kan anvende specifikke teknologier og teknikker for at optimere ydeevne og effektivitet, hvilket kan kræve tilpasninger eller justeringer af standardens implementering.