POSIX standartas: kas tai yra ir kam jis skirtas?

Aparatinės įrangos vadovas » Pamokos » POSIX standartas: kas tai yra ir kam jis skirtas?

El POSIX standartas Daugeliui operacinių sistemų naudotojų tai nežinoma, net ir tiems, kurių sistemos yra standartizuotos pagal šią sistemą. Todėl šiame straipsnyje pabandysiu paaiškinti, kas tai yra, kam ji naudojama, kaip ji veikia operacines sistemas ir kas yra standartizuotos operacinės sistemos.

Kas yra POSIX?

Standartas POSIX (nešiojamoji operacinės sistemos sąsaja) Tai standartų rinkinys, apibrėžiantis bendrą sąsają UNIX tipo operacinėms sistemoms. Jis buvo sukurtas siekiant skatinti programinės įrangos perkeliamumą tarp skirtingų UNIX tipo operacinių sistemų ir užtikrinti aukštą jų suderinamumo lygį.

POSIX standartas nurodo keletą programavimo sąsajos, komandinės eilutės komandos ir pagalbinės priemonės, taip pat failų formatus ir konvencijas, skirtas sąveikai su programomis ir operacine sistema. Šios specifikacijos daugiausia pagrįstos tradicinėse UNIX operacinėse sistemose esančiomis funkcijomis ir funkcionalumu, pavyzdžiui, pagrindinėmis komandomis, failų tvarkymu, tarpprocesiniu ryšiu, procesų valdymu ir signalais.

Laikydamiesi POSIX standarto, kūrėjai gali rašyti suderinama programinė įranga su daugybe UNIX operacinių sistemų, palengvindamas perkeliamumą ir sąveikumą. Be to, POSIX standartas turėjo įtakos kitoms ne UNIX operacinėms sistemoms, tokioms kaip „Linux“ ir „macOS“, kurios įdiegė daugelį POSIX specifikacijų.

Svarbu atkreipti dėmesį, kad POSIX standartas apima įvairūs komponentai ir susiję standartai, pavyzdžiui, POSIX.1 (sistemos sąsajos ir bibliotekos), POSIX.2 (komandos ir pagalbinės programos), POSIX.4 (gijos), POSIX.5 (ryšiai realiuoju laiku) ir kiti. Kiekvienas iš šių standartų nagrinėja skirtingus operacinės sistemos aspektus ir suteikia bendrą pagrindą programinės įrangos kūrimui POSIX suderinamoje aplinkoje.

Standartai arba versijos

POSIX standartą sudaro keli neatitinkantys standartų kurie rodo skirtumus tarp jų. Ir jie yra šie:

• Pirmasis iš jų yra IEEE 1003.1, kuri yra 1988 m. paskelbto originalaus POSIX standarto bazinė specifikacija. Ji yra pati fundamentaliausia POSIX specifikacija.
• Antrasis leidimas, žinomas kaip IEEE 1003.1-2001 arba POSIX 2001/C99, buvo išleistas 2001 m. ir jame yra daug atnaujinimų bei patobulinimų, palyginti su originaliu leidimu.
• Trečiasis leidimas, pavadintas IEEE 1003.1-2008 arba POSIX 2008/C2008, buvo išleistas 2008 m. ir jame taip pat yra pakeitimų bei papildymų, palyginti su ankstesniais leidimais.
• Ketvirtasis leidimas, pavadintas IEEE 1003.1-2017 arba POSIX 2017/C17, buvo išleistas 2017 m. ir toliau tobulina standartą, pridedant naujų specifikacijų ir funkcijų.

Be šių substandartų, yra ir kitas vadinamas IEEE 1003.2, kuris buvo skirtas apibrėžti nešiojamąją operacinės sistemos sąsają (POSIX), skirtą sistemoms, pagrįstoms SPARC architektūra. Tai yra IEEE 1003.1-2001 specifikacijos plėtinys ir kartais vadinamas SPARC-2003.

POSIX istorija

La Pirmasis standarto paskelbimas įvyko 1988 m., po to antrasis 2001 m. ir trečiasis 2008 m. Vėliau, 2017 m., buvo išleistas ketvirtasis leidimas.

Pasiūlymas nustatyti standartą, skirtą Unix sistemos „Unix“ atsirado aštuntojo dešimtmečio pabaigoje. Tuo metu „Unix“ buvo gana nauja operacinė sistema, tačiau garsėjanti savo efektyvumu ir galia. Siekiant, kad ji būtų naudingesnė verslo aplinkoje, buvo iškelta idėja apibrėžti standartą, kuris užtikrintų „Unix“ sistemų perkeliamumą. Tuo metu buvo keletas „Unix“ sistemų variantų, kurie apsunkino jų suderinamumą vartotojams ir kūrėjams. Todėl standarto sukūrimas buvo pateiktas kaip sprendimas suderinamumui skatinti.

Kai institutas Elektros ir elektronikos inžinieriai (IEEE) Nors 1988 m. buvo išleistas pirmasis standarto leidimas, „Unix“ jau daugelį metų buvo rinkoje ir buvo gerai įsitvirtinusi. Tai palengvino „Unix“ sistemų standartizavimo procesą ir leido pasiekti didesnį jų suderinamumą.

Privalumai ir trūkumai

POSIX standartas siūlo keletą privalumų operacinių sistemų kūrėjams ir naudotojams. Štai keletas iš jų: ryškiausi privalumai:

• PerkeliamumasVienas pagrindinių POSIX privalumų yra jos gebėjimas skatinti programinės įrangos perkeliamumą tarp skirtingų UNIX operacinių sistemų. Laikantis POSIX specifikacijų, programos gali veikti keliose platformose be didelių pakeitimų. Tai palengvina programų, kurios nuosekliai veiktų skirtingose ​​aplinkose, kūrimą.
• Suderinamumas: užtikrina aukštą suderinamumo lygį tarp UNIX operacinių sistemų, kurios įgyvendina jo specifikacijas. Tai reiškia, kad POSIX apibrėžtos komandos, programavimo sąsajos ir priemonės skirtingose ​​sistemose veiks panašiai. Kūrėjai ir naudotojai gali pasitikėti, kad POSIX pagrindu sukurta programinė įranga veiks nuosekliai ir nuspėjamai skirtingose ​​platformose.
• Sąveika: POSIX skatina UNIX programų ir operacinių sistemų sąveiką. Suteikdama standartinę sąsają, ji palengvina programų bendravimą ir keitimąsi duomenimis. Tai ypač naudinga aplinkose, kuriose kelios sistemos ar programos turi bendradarbiauti ir efektyviai dalytis informacija.
• Bendra žinių bazėSukuria bendrą žinių bazę tarp UNIX operacinių sistemų kūrėjų ir naudotojų. Yra daugybė išteklių, bibliotekų, įrankių ir dokumentacijos, atitinkančios POSIX standartą. Tai palengvina prieigą prie palaikymo išteklių, problemų sprendimą ir sprendimų bendrinimą kūrėjų bendruomenėje.
• Lankstumas ir pasirinkimasPOSIX apibrėžia platų funkcijų ir galimybių spektrą, kurį gali įdiegti operacinės sistemos. Tai suteikia kūrėjams lankstumo pasirinkti konkrečias funkcijas, kurios geriausiai atitinka jų poreikius. Vartotojai taip pat gauna naudos iš turimų parinkčių ir galimybės rinktis iš skirtingų su POSIX suderinamų operacinių sistemų.

La vienintelis trūkumas POSIX naudojimo trūkumas yra tas, kad jį sudėtinga ir sunku įdiegti bei suprasti. Kaip matote, POSIX privalumai gerokai atsveria trūkumus. Dabar, kai žinote, kas yra POSIX ir kaip jis veikia, galite nuspręsti, ar jis jums tinka.

Įgyvendinimas ir atitikimas POSIX standartui

POSIX standarto diegimas ir atitiktis operacinėse sistemose apima kelis aspektus. Toliau aprašomi keli svarbiausi dalykai:

• Standarto įgyvendinimasOperacinės sistemos, norinčios atitikti POSIX standartą, turi įdiegti standarte apibrėžtas programavimo sąsajas, komandas, priemones ir failų formatus. Tai apima bibliotekų, komandų interpretatorių ir sistemos paslaugų, reikalingų tinkamam POSIX programų veikimui, kūrimą ir priežiūrą.
• Atitiktis specifikacijomsKad atitiktų POSIX standartą, operacinės sistemos turi laikytis išsamių standarto specifikacijų ir užtikrinti, kad jų įdiegimai atitiktų nustatytus reikalavimus. Tam gali prireikti išsamių bandymų, atitikties patikrinimų ir įdiegimo koregavimų, siekiant užtikrinti, kad operacinės sistemos atitiktų POSIX apibrėžtus standartus.
• Sertifikatai ir atitikties standartaiKai kurios operacinės sistemos gali siekti sertifikavimo arba atitikties konkretiems atitikties standartams, kad įrodytų savo atitiktį POSIX. Pavyzdžiui, Elektros ir elektronikos inžinierių institutas (IEEE) turi darbo grupę, skirtą POSIX testavimui ir sertifikavimui, o operacinės sistemos gali būti testuojamos, kad gautų POSIX sertifikatą.
• Priežiūra ir atnaujinimas: Laikui bėgant, jis vystėsi, todėl operacinės sistemos turi būti nuolat atnaujinamos, kad neatsiliktų nuo naujų standarto versijų ir pataisymų. Tai apima esamo įgyvendinimo pakeitimus ir patobulinimus, siekiant įtraukti naujas funkcijas ir pataisymus, pristatytus POSIX atnaujinimuose.
• Suderinamumas atgaline dataKadangi POSIX yra seniai žinomas standartas, operacinės sistemos taip pat paprastai siekia išlaikyti atgalinį suderinamumą su senesnėmis POSIX versijomis. Tai užtikrina, kad ankstesnėms standarto versijoms sukurtos programos ir programinė įranga ir toliau tinkamai veiktų naujesnėse versijose.
• Dokumentai ir palaikymas: Operacinės sistemos, kurios įdiegia POSIX, privalo pateikti tinkamą dokumentaciją, kurioje aprašomos su POSIX suderinamos funkcijos, sąsajos ir funkcionalumas. Tai padeda kūrėjams suprasti, kaip naudoti POSIX funkcijas ir įrankius operacinėje sistemoje ir kaip spręsti bet kokias problemas ar nesuderinamumus, kurie gali kilti.

POSIX operacinės sistemos

yra keletas operacinės sistemos, atitinkančios POSIX standartą įvairaus laipsnio. Kai kurios geriausiai žinomos ir plačiausiai naudojamos operacinės sistemos, įgyvendinančios POSIX, yra šios:

• Linux: Tai atvirojo kodo operacinė sistema, pagrįsta „Linux“ branduoliu. Dauguma „Linux“ distribucijų, tokių kaip „Ubuntu“, „Fedora“, „Debian“ ir „CentOS“, atitinka POSIX standartą ir stengiasi atitikti standarto specifikacijas.
• macOS„Apple“ operacinė sistema „Mac“ kompiuteriams taip pat daugiausia įgyvendina POSIX. „macOS“ pagrįsta „Darwin“ branduoliu, kuris yra BSD, iš UNIX gautos operacinės sistemos, suderinamos su POSIX, variantas.
• FreeBSD: Tai atvirojo kodo operacinė sistema, pagrįsta BSD ir žinoma dėl didelio suderinamumo su POSIX. Kaip BSD šaka, „FreeBSD“ paveldi daugelį UNIX funkcijų ir funkcijų ir daugiausia laikosi POSIX specifikacijų.
• „Solaris“: Tai „Oracle“ sukurta operacinė sistema, kilusi iš „UNIX System V“. „Solaris“ istoriškai buvo žinoma dėl savo laikymosi POSIX standarto ir palaikymo standarte apibrėžtoms sąsajoms bei priemonėms.
• AIX: AIX yra IBM operacinė sistema, pagrįsta UNIX System V. AIX įdiegė kelias POSIX versijas, užtikrindamas didelį suderinamumą su standartinėmis POSIX apibrėžtomis sąsajomis ir funkcijomis.

Svarbu pažymėti, kad nors šios operacinės sistemos įdiegia POSIX, skirtingose ​​standarto versijose atitiktis ir palaikymas gali skirtis. Be to, yra ir kitų mažiau žinomų bei nišinių operacinių sistemų, kurios taip pat įdiegia POSIX skirtingu mastu.

Be to, reikėtų atkreipti dėmesį, kad A/UX, AIX, BSD OS, DSPnano, HP-UX, IRIX, LynxOS, Integrity, macOS, Minix, MPE/iX, QNX, RTEMS, Solaris, Unison RTOS, UnixWare, velOSity ir VxWorks operacinės sistemos visiškai atitinka POSIX standartus.

Nors „BeOS“, „Haiku“, „FreeBSD“, „GNU/Linux“, „Contiki“, „NetBSD“, „Nucleus RTOS“, „OpenBSD“, „OpenSolaris“, „PikeOS“, „RTOS“, „RTEMS“, „Sanos“, „SkyOS“, „Syllable“ ir „VSTa“ bei kitos dažniausiai yra suderinamos su POSIX.

Taip pat galėtume sukurti kitą „POSIX for Windows“ kategoriją, nes „POSIX“ yra glaudžiai susijusi su „Unix“ pasauliu, tačiau tiesa, kad „Microsoft“ sistemoje yra ir keletas „POSIX“ aplinkų bei programinės įrangos, pvz., „Cygwin“, „UWIN“, „MKS Toolkit“, taip pat „Microsoft POSIX Subsystem“ ir „Windows Services for UNIX“.

Standarto ateitis

POSIX standartas buvo esminis UNIX operacinių sistemų kūrimo ramstis ir per daugelį metų įrodė savo aktualumą bei naudingumą. Tačiau POSIX standarto ateičiai įtakos turi ir tai, kad tendencijos ir pokyčiai technologinėje aplinkoje. Štai keletas svarstymų ateičiai:

• Evoliucija ir atnaujinimaiPOSIX standartas laikui bėgant vystėsi, jam buvo pateikiamos naujos versijos ir pataisymai, siekiant prisitaikyti prie technologinės pažangos ir kintančių poreikių. Tikimasi, kad standartas bus ir toliau tobulinamas ir atnaujinamas, siekiant spręsti naujus iššūkius ir pasinaudoti atsirandančiomis galimybėmis.
• Naujų operacinių sistemų diegimasAtsiradus naujoms operacinėms sistemoms ir skaičiavimo aplinkoms, kai kurios iš jų gali priimti arba pritaikyti POSIX standartą. Tai priklausys nuo tų operacinių sistemų suderinamumo, perkeliamumo ir sąveikumo poreikių, taip pat nuo POSIX paklausos ir priėmimo tuose kontekstuose.
• Alternatyvių standartų ir technologijų įtakaAtsiradus naujiems standartams ir technologijoms operacinių sistemų ir skaičiavimo srityje, gali atsirasti alternatyvų arba POSIX standarto papildymų. Pavyzdžiui, didėjantis konteinerių ir virtualizacijos technologijų, tokių kaip „Docker“ ir „Kubernetes“, naudojimas pristatė naujus programų diegimo ir įgyvendinimo metodus, kurie kai kuriais atvejais gali turėti įtakos POSIX standarto aktualumui ir naudojimui.
• Našumo ir efektyvumo aspektaiSiekiant pagerinti našumą ir energijos vartojimo efektyvumą, gali atsirasti naujų sąsajų ir metodų, kurie nukrypsta nuo kai kurių POSIX standarto savybių. Operacinės sistemos gali pritaikyti specifines technologijas ir metodus našumui ir efektyvumui optimizuoti, todėl gali reikėti pritaikyti arba koreguoti standarto įgyvendinimą.