Стандарт POSIX: что это и для чего он нужен?

Последнее обновление: Январь 19 2024
Автор: Jaime Herrera

El стандарт POSIX Он неизвестен многим пользователям операционных систем, даже тем, чьи системы стандартизированы под него. Поэтому в этой статье я попытаюсь объяснить, что это такое, для чего используется, как влияет на операционные системы и что такое стандартизированные операционные системы.

Что такое POSIX?

Использование приложений Linux на Chromebook

Стандарт POSIX (интерфейс переносимой операционной системы) Это набор стандартов, определяющих общий интерфейс для UNIX-подобных операционных систем. Он был разработан для обеспечения переносимости программного обеспечения между различными UNIX-подобными операционными системами и обеспечения высокого уровня совместимости между ними.

Стандарт POSIX определяет ряд программные интерфейсы, команды командной строки и утилиты, а также форматы файлов и соглашения для взаимодействия с программами и операционной системой. Эти спецификации в значительной степени основаны на функциях и возможностях традиционных операционных систем UNIX, таких как базовые команды, управление файлами, межпроцессное взаимодействие, управление процессами и сигналы, и т. д.

Следуя стандарту POSIX, разработчики могут писать программное обеспечение, совместимое с широким спектром операционных систем UNIX, что обеспечивает переносимость и совместимость. Более того, стандарт POSIX оказал влияние на другие операционные системы, отличные от UNIX, такие как Linux и macOS, которые реализовали многие спецификации POSIX.

Важно отметить, что стандарт POSIX охватывает различные компоненты и связанные с ними стандарты, такие как POSIX.1 (системные интерфейсы и библиотеки), POSIX.2 (команды и утилиты), POSIX.4 (потоки), POSIX.5 (коммуникации в реальном времени) и другие. Каждый из этих стандартов охватывает различные аспекты операционной системы и обеспечивает общую основу для разработки программного обеспечения в средах, совместимых с POSIX.

Стандарты или версии

Стандарт POSIX состоит из нескольких нестандарты которые представляют собой различия между ними. А именно:

  • Первым из них является IEEE 1003.1, который является базовой спецификацией оригинального стандарта POSIX, опубликованного в 1988 году. Он представляет собой наиболее фундаментальную спецификацию POSIX.
  • Второе издание, известное как IEEE 1003.1-2001 или POSIX 2001/C99, было опубликовано в 2001 году и содержит ряд обновлений и улучшений по сравнению с первоначальным изданием.
  • Третье издание, называемое IEEE 1003.1-2008 или POSIX 2008/C2008, было опубликовано в 2008 году и также содержит изменения и дополнения по сравнению с предыдущими изданиями.
  • Четвертое издание под названием IEEE 1003.1-2017 или POSIX 2017/C17 было опубликовано в 2017 году и продолжает развивать стандарт, добавляя новые спецификации и функции.

В дополнение к этим несоответствиям, есть другой называется IEEE 1003.2, который был разработан для определения интерфейса переносимых операционных систем (POSIX) специально для систем на базе архитектуры SPARC. Он является расширением спецификации IEEE 1003.1-2001 и иногда обозначается как SPARC-2003.

История POSIX

La Первая публикация стандарта состоялась в 1988 году., затем в 2001 году вышло второе и в 2008 году третье. Затем, в 2017 году, вышло четвертое издание.

Предложение установить стандарт для Unix-системы Unix появился в конце 70-х годов. В то время Unix был относительно новой операционной системой, но славился своей эффективностью и мощностью. Чтобы сделать её более полезной в бизнес-среде, возникла идея определения стандарта, обеспечивающего переносимость систем Unix. В то время существовало несколько вариантов систем Unix, что затрудняло совместимость между ними для пользователей и разработчиков. Поэтому создание стандарта было представлено как решение для обеспечения совместимости.

  Unreal Engine 5 как игровой движок: что он предлагает и почему он является ключевым в новом поколении.

Когда Институт Инженеры по электротехнике и электронике (IEEE) К моменту публикации первой редакции стандарта в 1988 году Unix уже много лет присутствовал на рынке и был хорошо зарекомендовавшим себя. Это облегчило процесс стандартизации систем Unix и способствовало повышению их совместимости.

Преимущества и недостатки

Стандарт POSIX предоставляет разработчикам и пользователям операционных систем ряд преимуществ. Вот некоторые из них: самые выдающиеся преимущества:

  • портативностьОдно из главных преимуществ POSIX — его способность обеспечивать переносимость программного обеспечения между различными операционными системами UNIX. Благодаря спецификациям POSIX программы могут работать на различных платформах без существенных изменений. Это упрощает разработку приложений, которые будут стабильно работать в различных средах.
  • Совместимость с: обеспечивает высокий уровень совместимости между операционными системами UNIX, реализующими её спецификации. Это означает, что команды, программные интерфейсы и утилиты, определённые POSIX, будут вести себя одинаково на разных системах. Разработчики и пользователи могут быть уверены, что программное обеспечение на основе POSIX будет работать стабильно и предсказуемо на разных платформах.
  • совместимость: POSIX способствует взаимодействию между приложениями UNIX и операционными системами. Предоставляя стандартный интерфейс, он упрощает взаимодействие и обмен данными между программами. Это особенно полезно в средах, где требуется эффективное взаимодействие и обмен информацией между несколькими системами или приложениями.
  • Общая база знаний: Создаёт общую базу знаний для разработчиков и пользователей операционных систем UNIX. Доступно множество ресурсов, библиотек, инструментов и документации, соответствующих стандарту POSIX. Это упрощает доступ к ресурсам поддержки, решение проблем и обмен решениями в сообществе разработчиков.
  • Гибкость и выборСтандарт POSIX определяет широкий спектр функций и возможностей, которые могут быть реализованы в операционных системах. Это предоставляет разработчикам гибкость в выборе функций, наилучшим образом соответствующих их потребностям. Пользователи также получают преимущества от наличия различных вариантов выбора и возможности выбора между различными операционными системами, совместимыми с POSIX.

La единственный недостаток Недостаток использования POSIX заключается в его сложности, сложности реализации и понимания. Как видите, преимущества POSIX значительно перевешивают недостатки. Теперь, когда вы знаете, что такое POSIX и как он работает, вы можете решить, подходит ли он вам.

Реализация и соответствие стандарту POSIX

Реализация и соответствие стандарту POSIX в операционных системах включает в себя ряд аспектов. Некоторые из ключевых моментов описаны ниже:

  • Внедрение стандартаОперационные системы, соответствующие стандарту POSIX, должны реализовывать программные интерфейсы, команды, утилиты и форматы файлов, определённые стандартом. Это включает в себя разработку и поддержку библиотек, интерпретаторов команд и системных служб, необходимых для корректной работы приложений POSIX.
  • Соответствие спецификациямЧтобы соответствовать стандарту POSIX, операционные системы должны следовать его подробным спецификациям и обеспечивать соответствие своих реализаций установленным требованиям. Это может потребовать обширного тестирования, проверки соответствия и корректировки реализации, чтобы гарантировать соответствие операционных систем стандартам, установленным POSIX.
  • Сертификации и стандарты соответствияНекоторые операционные системы могут требовать сертификации или соответствия определённым стандартам для подтверждения своей совместимости с POSIX. Например, в Институте инженеров электротехники и электроники (IEEE) есть рабочая группа, занимающаяся тестированием и сертификацией POSIX, и операционные системы могут пройти тестирование для получения сертификации POSIX.
  • Обслуживание и обновление: Он развивался с течением времени, и операционные системы должны постоянно обновляться, чтобы соответствовать новым версиям и редакциям стандарта. Это подразумевает внесение изменений и улучшений в существующую реализацию для включения новых функций и исправлений, внесённых в обновления POSIX.
  • Обратная совместимостьПоскольку POSIX — давно существующий стандарт, операционные системы обычно стремятся поддерживать обратную совместимость с более старыми версиями POSIX. Это гарантирует, что приложения и программное обеспечение, разработанные для более ранних версий стандарта, будут корректно работать и в новых версиях.
  • Документация и поддержка: Операционные системы, реализующие POSIX, должны предоставлять адекватную документацию, описывающую совместимые с POSIX функции, интерфейсы и функциональность. Это помогает разработчикам понять, как использовать функции и утилиты POSIX в операционной системе, а также как устранять любые возникающие проблемы или несовместимости.
  Как оптимизировать рабочий процесс с помощью оконных менеджеров

операционные системы POSIX

Есть несколько операционные системы, соответствующие стандарту POSIX В разной степени. Некоторые из наиболее известных и широко используемых операционных систем, реализующих POSIX:

  • Linux: Это операционная система с открытым исходным кодом, основанная на ядре Linux. Большинство дистрибутивов Linux, таких как Ubuntu, Fedora, Debian и CentOS, соответствуют стандарту POSIX и стремятся соответствовать его спецификациям.
  • MacOS: Операционная система Apple для компьютеров Mac также в значительной степени реализует POSIX. macOS основана на ядре Darwin, которое является вариантом BSD, операционной системы на базе UNIX, совместимой с POSIX.
  • FreeBSD: Это операционная система с открытым исходным кодом, основанная на BSD и известная своей высокой совместимостью с POSIX. Будучи ответвлением BSD, FreeBSD наследует многие функции и возможности UNIX и в значительной степени следует спецификациям POSIX.
  • Солярис: Это операционная система, разработанная Oracle и являющаяся производной от UNIX System V. Solaris исторически известна своей приверженностью стандарту POSIX и поддержкой интерфейсов и утилит, определенных этим стандартом.
  • ЭКС: AIX — операционная система IBM, основанная на UNIX System V. В AIX реализовано несколько версий POSIX, что обеспечивает значительную совместимость со стандартными интерфейсами и функциями, определенными POSIX.

Важно отметить, что, хотя эти операционные системы реализуют POSIX, соответствие и поддержка стандарта в разных версиях могут различаться. Кроме того, существуют и другие, менее известные и узкоспециализированные операционные системы, которые также реализуют POSIX в той или иной степени.

  Мы покажем вам лучшие облегченные дистрибутивы Linux для старых или ограниченных компьютеров.

Кроме того, следует отметить, что операционные системы A/UX, AIX, BSD OS, DSPnano, HP-UX, IRIX, LynxOS, Integrity, macOS, Minix, MPE/iX, QNX, RTEMS, Solaris, Unison RTOS, UnixWare, velOSity и VxWorks полностью совместимы со стандартом POSIX.

В то время как BeOS, Haiku, FreeBSD, GNU/Linux, Contiki, NetBSD, Nucleus RTOS, OpenBSD, OpenSolaris, PikeOS, RTOS, RTEMS, Sanos, SkyOS, Syllable и VSTa, среди прочих, в основном совместимы с POSIX.

Мы могли бы также создать еще одну категорию POSIX для Windows, поскольку POSIX тесно связан с миром Unix, но также верно и то, что в системе Microsoft существуют некоторые среды и программное обеспечение POSIX, такие как Cygwin, UWIN, MKS Toolkit, а также подсистема Microsoft POSIX и службы Windows для UNIX.

Будущее стандарта

Стандарт POSIX стал основополагающим принципом разработки операционных систем UNIX и доказал свою актуальность и полезность на протяжении многих лет. Однако будущее стандарта POSIX также зависит от тенденции и разработки в технологическом ландшафте. Вот несколько соображений на будущее:

  • Эволюция и обновленияСтандарт POSIX со временем развивался, выпуская новые версии и обновления, чтобы адаптироваться к технологическому прогрессу и меняющимся потребностям. Ожидается, что стандарт продолжит развиваться и обновляться для решения новых задач и использования открывающихся возможностей.
  • Внедрение новых операционных системПо мере появления новых операционных систем и вычислительных сред некоторые из них могут принять или адаптировать стандарт POSIX. Это будет зависеть от требований совместимости, переносимости и взаимодействия этих операционных систем, а также от востребованности и принятия POSIX в этих контекстах.
  • Влияние альтернативных стандартов и технологийПо мере появления новых стандартов и технологий в операционных системах и вычислительной технике могут появляться альтернативы или дополнения к стандарту POSIX. Например, растущее внедрение контейнеров и технологий виртуализации, таких как Docker и Kubernetes, привело к появлению новых подходов к развертыванию и реализации приложений, что может повлиять на актуальность и применение стандарта POSIX в некоторых контекстах.
  • Соображения производительности и эффективности: В целях повышения производительности и энергоэффективности могут появиться новые интерфейсы и подходы, отличающиеся от некоторых положений стандарта POSIX. Операционные системы могут использовать специальные технологии и методы для оптимизации производительности и эффективности, что может потребовать адаптации или корректировки реализации стандарта.