POSIX 标准：它是什么以及它有什么用途？

最后更新： 1月19，2024
作者： 海梅·埃雷拉

El POSIX 标准 许多操作系统用户，甚至那些使用标准化操作系统的用户，都对它并不熟悉。因此，在本文中，我将尝试解释它是什么、它的用途、它如何影响操作系统，以及什么是标准化操作系统。

什么是 POSIX？

在 Chromebook 上使用 Linux 应用

标准 POSIX（可移植操作系统接口） 它是一组定义类 UNIX 操作系统通用接口的标准。它的开发旨在促进不同类 UNIX 操作系统之间的软件可移植性，并确保它们之间的高度兼容性。

POSIX 标准指定了许多 编程接口、命令行命令和实用程序以及与程序和操作系统交互的文件格式和约定。这些规范主要基于传统 UNIX 操作系统的特性和功能，例如基本命令、文件管理、进程间通信、进程控制和信号等。

通过遵循 POSIX 标准，开发人员可以编写 兼容的软件 与各种 UNIX 操作系统兼容，从而提高了可移植性和互操作性。此外，POSIX 标准也影响了其他非 UNIX 操作系统，例如 Linux 和 macOS，它们都实现了许多 POSIX 规范。

值得注意的是，POSIX 标准涵盖 各类元器件及相关标准POSIX 系统规范涵盖了 POSIX.1（系统接口和库）、POSIX.2（命令和实用程序）、POSIX.4（线程）、POSIX.5（实时通信）等。这些标准分别针对操作系统的不同方面，并为在符合 POSIX 标准的环境中进行软件开发提供了通用基础。

标准或版本

POSIX 标准由几个部分组成 不合格 它们之间存在差异。它们是：

  • 其中第一个是 IEEE 1003.1，它是 1988 年发布的原始 POSIX 标准的基础规范。它代表了 POSIX 最基本的规范。
  • 第二版称为 IEEE 1003.1-2001 或 POSIX 2001/C99，于 2001 年发布，与原版相比有许多更新和改进。
  • 第三版称为 IEEE 1003.1-2008 或 POSIX 2008/C2008，于 2008 年发布，与之前的版本相比也带来了一些变化和补充。
  • 第四版称为 IEEE 1003.1-2017 或 POSIX 2017/C17，于 2017 年发布，并继续通过新规范和新功能不断发展该标准。

除了这些不达标的情况外，还有 另一个称为 IEEE 1003.2旨在为基于 SPARC 架构的系统定义可移植操作系统接口 (POSIX)。它是 IEEE 1003.1-2001 规范的扩展，有时也称为 SPARC-2003。

POSIX的历史

La 该标准于 1988 年首次发布，随后于2001年发布第二版，2008年发布第三版，2017年发布第四版。

建议制定一个标准 Unix 系统 Unix 诞生于 70 世纪 XNUMX 年代末。当时，Unix 是一个相对较新的操作系统，但以其高效和强大的功能而闻名。为了使其在商业环境中更具实用性，人们提出了定义一个标准以确保 Unix 系统可移植性的想法。当时，Unix 系统存在多个变体，这使得用户和开发人员难以兼容它们。因此，制定一个标准作为促进兼容性的解决方案被提出。

  Windows 系统中预取和 Superfetch 的区别

当研究所 电气和电子工程师（IEEE） 当Unix标准的第一版于1988年发布时，Unix已经上市多年，并且已经相当成熟。这促进了Unix系统的标准化进程，并提高了系统之间的兼容性。

优缺点

POSIX 标准为操作系统开发者和用户提供了诸多优势。以下列举其中一些： 最突出的优势:

  • 可移植性POSIX 的主要优势之一是它能够促进不同 UNIX 操作系统之间的软件可移植性。遵循 POSIX 规范，程序无需进行重大修改即可在多个平台上运行。这使得开发在不同环境中一致运行的应用程序变得更加容易。
  • 兼容性：确保实现其规范的 UNIX 操作系统之间具有高度兼容性。这意味着 POSIX 定义的命令、编程接口和实用程序在不同系统上的行为相似。开发者和用户可以信赖基于 POSIX 的软件能够在不同平台上一致且可预测地运行。
  • 互操作性： POSIX 促进了 UNIX 应用程序与操作系统之间的互操作性。通过提供标准接口，它促进了程序之间的通信和数据交换。这在多个系统或应用程序需要高效协作和共享信息的环境中尤其有用。
  • 共享知识库：在 UNIX 操作系统开发者和用户之间创建共享知识库。我们提供大量符合 POSIX 标准的资源、库、工具和文档。这使得开发者社区内访问支持资源、解决问题和共享解决方案变得更加容易。
  • 灵活性和选择性POSIX 定义了操作系统可以实现的一系列特性和功能。这使得开发者能够灵活地选择最符合自身需求的特定功能。用户也能从众多符合 POSIX 标准的操作系统中进行选择，从而受益匪浅。

La 唯一的缺点 使用 POSIX 的缺点是它复杂且难以实现和理解。正如你所见，POSIX 的优点远远大于缺点。现在你已经了解了 POSIX 是什么以及它是如何工作的，你可以决定它是否适合你。

实施并遵守 POSIX 标准

在操作系统中实现并遵守 POSIX 标准涉及多个方面。以下介绍了一些关键注意事项：

  • 标准实施希望符合 POSIX 标准的操作系统必须实现该标准定义的编程接口、命令、实用程序和文件格式。这涉及开发和维护 POSIX 应用程序正常运行所需的库、命令解释器和系统服务。
  • 符合规范为了符合 POSIX 标准，操作系统必须遵循该标准的详细规范，并确保其实现符合既定要求。这可能需要进行大量的测试、合规性检查和实现调整，以确保操作系统符合 POSIX 定义的标准。
  • 认证和合规标准某些操作系统可能会寻求认证或遵守特定的合规性标准，以证明其符合 POSIX 标准。例如，电气和电子工程师协会 (IEEE) 设有专门负责 POSIX 测试和认证的工作组，操作系统可以通过测试获得 POSIX 认证。
  • 维护更新： 它随着时间的推移而不断发展，操作系统必须持续更新才能跟上标准的新版本和修订。这涉及对现有实现进行更改和改进，以融入 POSIX 更新中引入的新功能和修复。
  • 追溯兼容性由于 POSIX 是一项历史悠久的标准，操作系统通常也努力保持与旧版本 POSIX 的向后兼容性。这确保了为早期版本标准开发的应用程序和软件能够在新版本上继续正常运行。
  • 文档和支持： 实现 POSIX 的操作系统必须提供充足的文档，描述符合 POSIX 规范的特性、接口和功能。这有助于开发人员了解如何在操作系统中使用 POSIX 函数和实用程序，以及如何排除可能出现的任何问题或不兼容问题。
  软件如何成为产品以及与硬件的区别如何诞生

POSIX 操作系统

有几个 符合 POSIX 标准的操作系统 不同程度地。一些最著名且广泛使用的实现 POSIX 的操作系统包括：

  • Linux的： 它是基于 Linux 内核的开源操作系统。大多数 Linux 发行版（例如 Ubuntu、Fedora、Debian 和 CentOS）都符合 POSIX 标准，并努力遵循该标准的规范。
  • macos：Apple 的 Mac 电脑操作系统也在很大程度上实现了 POSIX。macOS 基于 Darwin 内核，它是 BSD 的一个变体，BSD 是一种源自 UNIX 且符合 POSIX 标准的操作系统。
  • FreeBSD的： 它是一款基于 BSD 的开源操作系统，以高度兼容 POSIX 而闻名。作为 BSD 的一个分支，FreeBSD 继承了 UNIX 的许多特性和功能，并且在很大程度上遵循了 POSIX 规范。
  • Solaris： 它是由 Oracle 开发的操作系统，源自 UNIX System V。Solaris 历来以遵守 POSIX 标准以及支持该标准定义的接口和实用程序而闻名。
  • 艾克斯： AIX 是 IBM 基于 UNIX System V 的操作系统。AIX 已在多个版本中实现了 POSIX，与 POSIX 定义的标准接口和功能具有显著的兼容性。

值得注意的是，尽管这些操作系统都实现了 POSIX，但不同版本的标准在兼容性和支持方面可能存在差异。此外，还有一些不太知名的小众操作系统也不同程度地实现了 POSIX。

  eMule 和 aMule 服务器已更新

此外，需要注意的是，A/UX、AIX、BSD OS、DSPnano、HP-UX、IRIX、LynxOS、Integrity、macOS、Minix、MPE/iX、QNX、RTEMS、Solaris、Unison RTOS、UnixWare、velOSity 和 VxWorks 操作系统完全符合 POSIX 标准。

而 BeOS、Haiku、FreeBSD、GNU/Linux、Contiki、NetBSD、Nucleus RTOS、OpenBSD、OpenSolaris、PikeOS、RTOS、RTEMS、Sanos、SkyOS、Syllable 和 VSTa 等大多与 POSIX 兼容。

我们也可以创建另一个 POSIX for Windows 类别，因为 POSIX 与 Unix 世界密切相关，但微软系统内也确实存在一些 POSIX 环境和软件，例如 Cygwin、UWIN、MKS Toolkit，以及 Microsoft POSIX Subsystem 和 Windows Services for UNIX。

标准的未来

POSIX 标准一直是 UNIX 操作系统开发的基础支柱，多年来已证明了其相关性和实用性。然而，POSIX 标准的未来也受到以下因素的影响： 趋势和发展 在技​​术领域。以下是一些未来的考虑：

  • 演变和更新POSIX 标准随着时间的推移不断发展，推出了新的修订版本，以适应技术进步和不断变化的需求。预计该标准将继续发展和更新，以应对新的挑战并抓住新兴机遇。
  • 采用新的操作系统随着新的操作系统和计算环境的出现，其中一些可能会采用或调整 POSIX 标准。这将取决于这些操作系统的兼容性、可移植性和互操作性需求，以及在这些环境中对 POSIX 的需求和接受度。
  • 替代标准和技术的影响随着操作系统和计算领域新标准和新技术的涌现，POSIX 标准的替代方案或补充方案可能会出现。例如，Docker 和 Kubernetes 等容器和虚拟化技术的日益普及，为应用程序的部署和实现引入了新的方法，这可能会在某些情况下影响 POSIX 标准的相关性和使用。
  • 性能和效率考虑：为了提高性能和能效，可能会出现一些与 POSIX 标准某些特性不同的新接口和方法。操作系统可能会采用特定的技术和技巧来优化性能和效率，这可能需要对标准的实现进行调整。