El תקן POSIX היא אינה מוכרת לרבים ממשתמשי מערכות ההפעלה, אפילו לאלו שמערכותיהם מתוקננות תחתיה. לכן, במאמר זה אנסה להסביר מהי, למה היא משמשת, כיצד היא משפיעה על מערכות הפעלה, ומהן מערכות הפעלה מתוקננות.
מה זה POSIX?
התקן POSIX (ממשק מערכת הפעלה נייד) זוהי קבוצת תקנים המגדירה ממשק משותף למערכות הפעלה דמויות יוניקס. היא פותחה כדי לקדם ניידות תוכנה בין מערכות הפעלה דמויות יוניקס שונות ולהבטיח רמת תאימות גבוהה ביניהן.
תקן POSIX מציין מספר ממשקי תכנות, פקודות שורת פקודה ותוכניות שירות, כמו גם פורמטים של קבצים ומוסכמות לאינטראקציה עם תוכניות ומערכת ההפעלה. מפרטים אלה מבוססים במידה רבה על תכונות ופונקציונליות הנמצאות במערכות הפעלה מסורתיות של UNIX, כגון פקודות בסיסיות, ניהול קבצים, תקשורת בין תהליכים, בקרת תהליכים ואותות, בין היתר.
על ידי ביצוע תקן POSIX, מפתחים יכולים לכתוב תוכנה תואמת עם מגוון רחב של מערכות הפעלה של יוניקס, מה שמקל על ניידות ויכולת פעולה הדדית. יתר על כן, תקן POSIX השפיע על מערכות הפעלה אחרות שאינן יוניקס, כגון לינוקס ו-macOS, אשר יישמו רבות ממפרטי POSIX.
חשוב לציין שתקן POSIX מכסה רכיבים שונים ותקנים קשורים, כגון POSIX.1 (ממשקי מערכת וספריות), POSIX.2 (פקודות ותוכניות שירות), POSIX.4 (הליכים), POSIX.5 (תקשורת בזמן אמת) ואחרים. כל אחד מהתקנים הללו מתייחס להיבטים שונים של מערכת ההפעלה ומספק בסיס משותף לפיתוח תוכנה בסביבות תואמות POSIX.
סטנדרטים או גרסאות
תקן POSIX מורכב מכמה תת-סטנדרטים אשר מציגים הבדלים ביניהם. והם:
- הראשון שבהם הוא IEEE 1003.1, שהוא המפרט הבסיסי של תקן POSIX המקורי שפורסם בשנת 1988. הוא מייצג את המפרט הבסיסי ביותר של POSIX.
- המהדורה השנייה, המכונה IEEE 1003.1-2001 או POSIX 2001/C99, פורסמה בשנת 2001 וכוללת מספר עדכונים ושיפורים לעומת המהדורה המקורית.
- המהדורה השלישית, הנקראת IEEE 1003.1-2008 או POSIX 2008/C2008, פורסמה בשנת 2008 וגם היא מביאה שינויים ותוספות בהשוואה למהדורות קודמות.
- המהדורה הרביעית, הנקראת IEEE 1003.1-2017 או POSIX 2017/C17, פורסמה בשנת 2017 וממשיכה לפתח את התקן עם מפרטים ותכונות חדשים.
בנוסף לתת-הסטנדרטים הללו, קיים אחר בשם IEEE 1003.2, אשר נועד להגדיר ממשק מערכת הפעלה נייד (POSIX) במיוחד עבור מערכות המבוססות על ארכיטקטורת SPARC. זוהי הרחבה של מפרט IEEE 1003.1-2001 ולפעמים מכונה SPARC-2003.
היסטוריה של POSIX
La הפרסום הראשון של התקן התרחש בשנת 1988, ואחריו השני בשנת 2001 והשלישי בשנת 2008. לאחר מכן, בשנת 2017, יצאה המהדורה הרביעית.
ההצעה לקבוע תקן עבור מערכות יוניקס יוניקס צצה בסוף שנות ה-70. באותה תקופה, יוניקס הייתה מערכת הפעלה חדשה יחסית, אך ידועה ביעילותה ובעוצמתה. כדי להפוך אותה לשימושית יותר בסביבות עסקיות, הועלה הרעיון של הגדרת תקן שיבטיח את ניידותן של מערכות יוניקס. באותה תקופה היו מספר גרסאות של מערכות יוניקס, מה שהקשה על התאימות ביניהן עבור משתמשים ומפתחים. לכן, קביעת תקן הוצגה כפתרון לקידום תאימות.
כאשר המכון של מהנדסי חשמל ואלקטרוניקה (IEEE) לאחר פרסום המהדורה הראשונה של התקן בשנת 1988, יוניקס כבר הייתה בשוק שנים רבות והייתה מבוססת היטב. דבר זה הקל על תהליך הסטנדרטיזציה של מערכות יוניקס ואפשר תאימות רבה יותר ביניהן.
יתרונות וחסרונות
תקן POSIX מציע מספר יתרונות למפתחי ומשתמשי מערכות הפעלה. הנה כמה מהם: היתרונות הבולטים ביותר:
- ניידותאחד היתרונות העיקריים של POSIX הוא יכולתו לקדם ניידות תוכנה בין מערכות הפעלה שונות של UNIX. על ידי עמידה במפרטי POSIX, תוכניות יכולות לפעול על פלטפורמות מרובות ללא שינוי משמעותי. זה מקל על פיתוח יישומים הפועלים באופן עקבי בסביבות שונות.
- תאימות: מבטיחה רמת תאימות גבוהה בין מערכות הפעלה UNIX המיישמות את המפרטים שלה. משמעות הדבר היא שפקודות, ממשקי תכנות ותוכניות שירות המוגדרות על ידי POSIX יפעלו באופן דומה במערכות שונות. מפתחים ומשתמשים יכולים לסמוך על כך שתוכנה מבוססת POSIX תעבוד באופן עקבי וצפוי על פני פלטפורמות שונות.
- יכולת פעולה הדדית: POSIX מקדם יכולת פעולה הדדית בין יישומי UNIX ומערכות הפעלה. על ידי מתן ממשק סטנדרטי, הוא מקל על תקשורת וחילופי נתונים בין תוכניות. זה שימושי במיוחד בסביבות בהן מערכות או יישומים מרובים צריכים לשתף פעולה ולשתף מידע ביעילות.
- מאגר ידע משותףיוצר בסיס ידע משותף בין מפתחי מערכת ההפעלה UNIX למשתמשים. קיימים משאבים, ספריות, כלים ותיעוד רבים העומדים בתקן POSIX. זה מקל על הגישה למשאבי תמיכה, פתרון בעיות ושיתוף פתרונות בתוך קהילת המפתחים.
- גמישות ובחירהPOSIX מגדיר מגוון רחב של תכונות ופונקציונליות שמערכות הפעלה יכולות ליישם. זה נותן למפתחים את הגמישות לבחור את התכונות הספציפיות המתאימות ביותר לצרכיהם. משתמשים נהנים גם מאפשרויות ומהיכולת לבחור מבין מערכות הפעלה שונות תואמות POSIX.
La החיסרון היחיד החיסרון של שימוש ב-POSIX הוא שהוא מסובך וקשה ליישום ולהבנה. כפי שאתם יכולים לראות, היתרונות של POSIX עולים בהרבה על החסרונות. עכשיו שאתם יודעים מה זה POSIX ואיך זה עובד, אתם יכולים להחליט אם זה מתאים לכם.
יישום ועמידה בתקן POSIX
יישום ועמידה בתקן POSIX במערכות הפעלה כרוכים במספר היבטים. להלן מספר שיקולים מרכזיים:
- יישום התקןמערכות הפעלה המעוניינות לעמוד בתקן POSIX חייבות ליישם את ממשקי התכנות, הפקודות, כלי השירות ותבניות הקבצים המוגדרים בתקן. זה כרוך בפיתוח ותחזוקה של הספריות, מפרשי הפקודות ושירותי המערכת הנחוצים לתפקוד תקין של יישומי POSIX.
- עמידה במפרטיםכדי לעמוד בתקן POSIX, מערכות הפעלה חייבות לעמוד במפרטים המפורטים של התקן ולהבטיח שהמימושים שלהן עומדים בדרישות שנקבעו. הדבר עשוי לדרוש בדיקות מקיפות, בדיקות תאימות והתאמות יישום כדי להבטיח שמערכות הפעלה יעמדו בתקנים המוגדרים על ידי POSIX.
- הסמכות ותקני תאימותחלק ממערכות ההפעלה עשויות לבקש הסמכה או עמידה בתקני תאימות ספציפיים כדי להדגים את תאימותן ל-POSIX. לדוגמה, למכון למהנדסי חשמל ואלקטרוניקה (IEEE) יש קבוצת עבודה המוקדשת לבדיקות והסמכה של POSIX, ומערכות הפעלה יכולות לעבור בדיקות כדי להשיג הסמכת POSIX.
- תחזוקה ועדכון: הוא התפתח עם הזמן, ומערכות הפעלה חייבות להמשיך להתעדכן כדי לעמוד בקצב של גרסאות ותיקונים חדשים של התקן. זה כרוך בביצוע שינויים ושיפורים במימוש הקיים כדי לשלב את התכונות והתיקונים החדשים שהוצגו בעדכוני POSIX.
- תאימות לאחורמכיוון ש-POSIX הוא תקן מבוסס זה מכבר, מערכות הפעלה בדרך כלל שואפות לשמור על תאימות לאחור עם גרסאות ישנות יותר של POSIX. זה מבטיח שיישומים ותוכנות שפותחו עבור גרסאות קודמות של התקן ימשיכו לתפקד כראוי בגרסאות חדשות יותר.
- תיעוד ותמיכה: מערכות הפעלה המיישמות POSIX חייבות לספק תיעוד הולם המתאר את התכונות, הממשקים והפונקציונליות התואמים ל-POSIX. זה עוזר למפתחים להבין כיצד להשתמש בפונקציות ובכלי שירות של POSIX במערכת ההפעלה וכיצד לפתור בעיות או אי-תאימות שעלולות להתעורר.
מערכות הפעלה POSIX
ישנם מספר מערכות הפעלה העומדות בתקן POSIX בדרגות שונות. כמה ממערכות ההפעלה הידועות והנפוצות ביותר המיישמות POSIX הן:
- Linux you זוהי מערכת הפעלה בקוד פתוח המבוססת על ליבת לינוקס. רוב הפצות הלינוקס, כגון אובונטו, פדורה, דביאן ו-CentOS, תואמות POSIX ושואפות לעמוד במפרטי התקן.
- MacOSמערכת ההפעלה של אפל למחשבי מק גם היא מיישמת במידה רבה את POSIX. macOS מבוססת על ליבת דרווין, שהיא גרסה של BSD, מערכת הפעלה שמקורה ב-UNIX ותואמת POSIX.
- FreeBSD: זוהי מערכת הפעלה בקוד פתוח המבוססת על BSD וידועה בתאימות POSIX הגבוהה שלה. כענף BSD, FreeBSD יורשת רבות מהתכונות והפונקציונליות של UNIX, ועוקבת במידה רבה אחר מפרטי POSIX.
- סולאריס: זוהי מערכת הפעלה שפותחה על ידי Oracle והיא נגזרת מ- UNIX System V. סולאריס ידועה היסטורית בזכות דבקותה בתקן POSIX ובתמיכה שלה בממשקים ובכלי השירות המוגדרים על ידי התקן.
- AIX: AIX היא מערכת הפעלה של IBM המבוססת על UNIX System V. AIX יישמה את POSIX במספר גרסאות, המספקות תאימות משמעותית עם הממשקים והתכונות הסטנדרטיים המוגדרים על ידי POSIX.
חשוב לציין שלמרות שמערכות הפעלה אלו מיישמות POSIX, ייתכנו הבדלים בתאימות ובתמיכה בין גרסאות שונות של התקן. בנוסף, ישנן מערכות הפעלה אחרות, פחות מוכרות ונישתיות, אשר גם הן מיישמות POSIX בדרגות שונות.
יתר על כן, יש לציין כי מערכות ההפעלה A/UX, AIX, BSD OS, DSPnano, HP-UX, IRIX, LynxOS, Integrity, macOS, Minix, MPE/iX, QNX, RTEMS, Solaris, Unison RTOS, UnixWare, velOSity ו-VxWorks תואמות לחלוטין ל-POSIX.
בעוד ש-BeOS, Haiku, FreeBSD, GNU/Linux, Contiki, NetBSD, Nucleus RTOS, OpenBSD, OpenSolaris, PikeOS, RTOS, RTEMS, Sanos, SkyOS, Syllable ו-VSTa, בין היתר, תואמים בעיקר ל-POSIX.
נוכל גם ליצור קטגוריה נוספת של POSIX עבור Windows, מכיוון ש-POSIX קשור קשר הדוק לעולם יוניקס, אך נכון גם שישנן כמה סביבות ותוכנות POSIX בתוך מערכת מיקרוסופט, כגון Cygwin, UWIN, MKS Toolkit, כמו גם Microsoft POSIX Subsystem ו-Windows Services עבור UNIX.
עתידו של הסטנדרט
תקן POSIX היה עמוד תווך בפיתוח מערכות הפעלה של יוניקס והוכיח את הרלוונטיות והתועלת שלו לאורך השנים. עם זאת, עתידו של תקן POSIX מושפע גם מ... מגמות והתפתחויות בנוף הטכנולוגי. הנה כמה שיקולים לעתיד:
- אבולוציה ועדכוניםתקן POSIX התפתח עם הזמן עם גרסאות ותיקונים חדשים כדי להסתגל להתקדמות טכנולוגית ולצרכים משתנים. התקן צפוי להמשיך להתפתח ולהתעדכן כדי להתמודד עם אתגרים חדשים ולנצל הזדמנויות מתפתחות.
- אימוץ מערכות הפעלה חדשותככל שיצוצו מערכות הפעלה וסביבות מחשוב חדשות, חלקן עשויות לאמץ או להתאים את תקן POSIX. הדבר יהיה תלוי בצורכי התאימות, הניידות והיכולת לפעולה הדדית של מערכות הפעלה אלו, כמו גם בביקוש ובקבלה של POSIX בהקשרים אלו.
- השפעת סטנדרטים וטכנולוגיות חלופייםככל שיופיעו סטנדרטים וטכנולוגיות חדשים בתחום מערכות ההפעלה והמחשוב, ייתכן שיצוצו חלופות או השלמות לתקן POSIX. לדוגמה, האימוץ הגובר של טכנולוגיות מכולות ווירטואליזציה, כגון Docker ו-Kubernetes, הציג גישות חדשות לפריסה ויישום של יישומים, אשר עשויות להשפיע על הרלוונטיות והשימוש בתקן POSIX בהקשרים מסוימים.
- שיקולי ביצועים ויעילותבניסיון לשפר את הביצועים ויעילות האנרגיה, עשויים להופיע ממשקים וגישות חדשים אשר סוטים מכמה תכונות של תקן POSIX. מערכות הפעלה עשויות לאמץ טכנולוגיות וטכניקות ספציפיות כדי לייעל את הביצועים והיעילות, דבר שעשוי לדרוש התאמות או התאמות ביישום התקן.