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POSIX

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便携式操作系统接口(POSIX)[1] 是由IEEE计算机协会规定的一系列标准，用于维护操作系统之间的兼容性。POSIX定义了应用程序编程接口，以及命令行shell程序和实用程序接口，用于与Unix的变体和其他操作系统的软件兼容性。[2][3]

1 名称编辑

最初，“POSIX”这个名字指的是1988年发布的IEEE标准1003.1-1988。POSIX标准系列正式命名为IEEE 1003，国际标准名称为ISO/IEC9945。

这些标准是从大约1985年开始的一个项目中产生的。理查德·斯托尔曼向IEEE建议了POSIX这个名称，而不是以前的IEEE-IX。委员会发现它更容易发音和记忆，因此采纳了它。[2][4]

2 概观编辑

Unix被选为标准系统接口的基础，部分是因为它是“制造商中立的”。然而，Unix存在几个主要版本——所以需要开发一个公共的分母系统。类Unix操作系统的POSIX规范最初由核心编程接口的单一文档组成，但最终发展到19个独立的文档(POSIX.1、POSIX.2等)。[5] 标准化的用户命令行和脚本接口基于UNIX系统VShell。[6] 许多用户级程序、服务和实用程序(包括awk、echo、ed)以及所需的程序级服务(包括基本输入/输出:文件、终端和网络)也被标准化了。POSIX还定义了大多数现代操作系统支持的标准线程库API。2008年，POSIX的大部分被合并成一个单一的标准(IEEE Std 1003.1-2008，也称为POSIX.1-2008)。

截至2014年，POSIX文档分为两部分:

  • POSIX.1，2013版:POSIX基本定义、系统接口、命令和实用程序(包括POSIX.1、POSIX.1的扩展、实时服务、线程接口、实时扩展、安全接口、网络文件访问和网络进程到进程通信、用户可移植性扩展、纠正和扩展、保护和控制实用程序以及批处理系统实用程序。这是POSIX 1003.1-2008，附有技术勘误。）
  • POSIX一致性测试:POSIX的测试套件与标准:VSX-PCTS或VSX POSIS一致性测试套件。[7]

POSIX标准的开发发生在奥斯汀集团(一个联合工作组，将IEEE、Open Group和ISO/IECJTC 1组织联系在一起)。

3 版本编辑

3.1 1997年以前的部分

1997年之前，POSIX包括几个标准:

  • POSIX.1:核心服务(包含标准ANSI C) (IEEE标准1003.1-1988)
    • 进程创建和控制
    • 信号
      • 浮点异常
      • 分段/内存违规
      • 非法指令
      • 总线错误
      • 定时器
    • 文件和目录操作
    • 管道
    • C语言库（标准C）
    • 输入输出端口接口和控制
    • 进程触发器
  • POSIX.1b:实时扩展(IEEE Std 1003.1b-1993，后来成为libt——实时扩展库)[8]
    • 优先级调度
    • 实时信号
    • 时钟和计时器
    • 信号灯
    • 消息传递
    • 共用存储器
    • 异步和同步输入输出
    • 内存锁定接口
  • POSIX.1c:线程扩展(IEEE标准1003.1c-1995)
    • 线程创建、控制和清理
    • 线程调度
    • 线程同步
    • 信号处理
  • POSIX.2:Shell和实用程序(IEEE标准1003.2-1992)
    • 命令解释程序
    • 实用程序

3.2 1997年以后的版本

1997年后，奥斯汀工作组开发了POSIX修订版。这些规范在被ISO正式批准成为POSIX标准之前，被称为单一UNIX规范。

POSIX.1-2001

POSIX.1-2001(或IEEE标准1003.1-2001)等同于单个UNIX规范第3版。[9]

该标准包括:

  • 基础定义，第6期，
  • 系统接口和标题，第6期，
  • 命令和实用程序，第6期。

POSIX.1-2004(有两个TCs)

IEEE Std 1003.1-2004涉及POSIX.1-2001的小更新。它包含了两个小的更新或勘误表，称为技术勘误表(TCs)。[10] 其内容可在网上查阅。[11]

POSIX.1-2008(含两个技术勘误表)

基础规范，第7项(或IEEE标准1003.1-2008，2016版)类似于当前的2017版(截至2018年7月22日)。[12][13] 免费的在线拷贝可能仍然可用。[12]

本标准包括:

  • 基础定义，第7期，
  • 系统接口和标题，第7期，
  • 命令和实用程序，第7期，
  • 基本原理卷。

POSIX.1-2017

IEEE标准1003.1-2017(IEEE标准1003.1-2008的修订版)- IEEE信息技术标准-便携式操作系统接口(POSIX(R))基本规范，第7期可从Open Group或IEEE获得，截至2018年7月22日为当前标准。

4 争议编辑

4.1 512字节与1024字节的数据块

POSIX要求df和du实用程序的默认块大小为512字节，反映了磁盘上块的典型大小。当理查德·斯托尔曼和GNU团队为GNU操作系统实现POSIX时，他们反对这样做，理由是大多数人认为是1024字节(或1个KiB)块。引入环境变量POSIX _ ME _ HARDER是为了允许用户强制执行符合标准的行为。[14] 变量名后来被更改为POSIXLY _ CORRECT。[15]这个变量现在也用于许多其他行为怪癖，其中“POSIX和常识不一致”。

5 面向POSIX的操作系统编辑

下列操作系统的某些版本已经过认证，符合一个或多个不同的POSIX标准。这意味着他们通过了自动化一致性测试。[16]

5.1 POSIX认证

下列操作系统的某些版本已经过认证，符合一个或多个不同的POSIX标准。这意味着他们通过了自动化一致性测试。[17]

5.2 大多数符合POSIX

以下内容虽然没有正式认证为POSIX兼容，但在很大程度上符合要求:

  • 机器人 (可通过安卓NDK获得)
  • BeOS (随后 俳句)
  • 康蒂基
  • 达尔文 (的核心 OS X/互助委员会 和 ios)
  • FreeBSD[29]
  • illumos
  • Linux (大多数发行版 — 看见 Linux标准库)
  • LynxOS
  • MINIX (现在 MINIX3)
  • MPE/iX[30]
  • NetBSD
  • RTOS核
  • NuttX
  • OpenBSD
  • OpenSolaris[31]
  • PikeOS RTOS适用于带有可选PSE51和PSE52分区的嵌入式系统；看见 分区(大型机)
  • 氧化还原
  • RTEMS –根据IEEE标准设计的POSIX应用编程接口支持。1003.13-2003 PSE52
  • SkyOS
  • 音节
  • VSTa
  • VMware ESXi
  • VxWorks
  • Xenix

微软windows操作系统

  • Cygwin为微软windows系统提供了一个基本符合POSIX的开发和运行时环境。
  • MinGW是Cygwin的一个分支，它提供了一个较少符合POSIX的开发环境，并通过微软旧的可视化运行时库Msvcrt支持兼容的C编程应用程序。
  • 微软POSIX子系统，一个可选的windows子系统，包含在windows2000之前基于windowsNT的操作系统中。POSIX-1与1990年修订版一样，没有线程或socket
  • Interix最初是由Softway Systems公司开发的，是微软在1999年购买的微软POSIX子系统的升级和替换。它最初是作为一个独立的附加产品销售的，后来作为一个组件包含在SFU的UNIX系统服务中，最后作为一个组件包含在r 2的windows服务器2003和后来的windows操作系统版本中，名为“基于UNIX的应用子系统”(SUA)；后来在2012年被弃用(windows8)，在2013年被弃用(2012年R2，8.1)。[32] 它使某些微软windows产品完全符合POSIX标准。
  • 用于Linux的windows子系统，也称为WSL，是一个兼容层，用于使用诸如Ubuntu、Debian或OpenSUSE等Linux映像在windows10上本机运行Linux二进制可执行文件，作为UNIX的windows服务的升级和替换。它于2016年4月发布测试版。第一个发行版是Ubuntu。
  • AT&T研究公司的UWIN在Win32应用编程接口之上实现了一个POSIX层。
  • MKS工具包(MKS Toolkit)最初是为微软操作系统(MS-DOS)创建的，是MKS Inc .生产和维护的软件包，为编写脚本、连接以及将Unix和Linux软件移植到32位和64位微软windows系统提供了一个类似Unix的环境。它的一个子集被包括在1998年为UNIX(SFU)发行的第一版windows服务中。[33]
  • 虽然对文件、时间、环境和套接字访问的支持在很大程度上仍然是不完整的，并且不能与符合POSIX的实现完全互操作，[34] 但是windowsC运行时库和windows套接字应用编程接口实现了常用的POSIX应用编程接口函数。[35][36]

OS/2的POSIX

OS/2的大部分符合POSIX的环境:

  • emx+gcc–基本符合POSIX标准

DOS的POSIX

部分符合POSIX的DOS环境包括:

  • emx+gcc–基本符合POSIX标准
  • DJGPP–部分符合POSIX标准
  • 通过EMM386 /MULTI实现的DR-DOS多任务内核——可提供POSIX线程前端应用编程接口扩展

符合兼容性功能

以下内容没有被正式认证为POSIS兼容，但是它们通过某种兼容特性(通常是翻译库，或者内核上的一层)实现POSIX支持，从而在很大程度上符合标准。没有这些特性，它们通常是不兼容的。

  • eCos–POSix是标准分发的一部分，被许多应用程序使用。下面的“外部链接”部分有更多信息。
  • MorphOS (通过内置的ixemul库)
  • OpenVMS(通过可选的POSIX包)
  • 贝尔实验室APE - ANSI/POSIX环境中的计划9[37]
  • RIOT(通过可选的POSIX模块)
  • 带有 PIPS 的Symbian OS  (PIPS 是Symbian上的 POSIX)
  • Windows NT 内核（当使用微软SFU 3.5或SUA时）
    • 带有服务包3或更高版本的Windows 2000服务器版或专业版。要符合POSIX，必须激活WindowsNT和Windows2000服务器版的可选功能。[38]
    • 带有服务包1或更高版本的Windows XP专业版
    • Windows服务器2003
    • WindowsServer2008和WindowsVista的终极版和企业版
    • WindowsServer2008 R2版和Windows7的终极版和企业版
    • 尽管已被否决，但仍可用于Windows服务器2012和Windows8的企业版
  • 运行在z/OS上的UNIX系统服务(认证为兼容)

参考文献

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