El software está escrito por numerosos desarrolladores con diversos antecedentes. Los algoritmos generales están disponibles con una licencia gratuita o se han publicado científicamente, y también pueden estar disponibles de forma gratuita para fines de estudio. Esto da como resultado diferentes implementaciones y versiones de software que se adaptan a una variedad de necesidades. Es necesaria una estandarización de interfaces y formatos de datos para que estas diferentes implementaciones sean intercambiables y modulares.
En resumen, POSIX [1] hace exactamente eso para UNIX y sistemas similares a UNIX (consulte el artículo [4] de Zak H para obtener una historia más detallada sobre este tema). Define las interfaces de intercambio, los mecanismos de llamada y los datos transferidos para el software, pero deja la implementación interna al desarrollador o mantenedor del software. El objetivo es unificar todas las diversas bifurcaciones UNIX y sistemas similares a UNIX de tal manera que las diferentes implementaciones de software puedan interactuar entre sí. La principal ventaja de POSIX es tener una documentación vinculante para estos componentes (interfaces, mecanismos y datos) disponible en forma escrita.
Un sistema operativo que sigue el estándar POSIX en su totalidad se clasifica como compatible con POSIX. En este artículo, explicamos qué significa POSIX, determinamos si Linux pertenece a esta categoría y enumeramos qué componentes de Linux deben excluirse de esta clasificación.
¿Qué significa el término POSIX?
POSIX es una abreviatura de Interfaz de sistema operativo portátil. Como se explicó brevemente anteriormente, POSIX es el nombre de una colección de estándares que se requieren para mantener la compatibilidad entre sistemas operativos. Como se indica en [1], [it] define la interfaz de programación de aplicaciones (API), junto con shells de línea de comandos e interfaces de utilidad, para la compatibilidad del software con variantes de Unix y otros sistemas operativos. La primera versión de POSIX se publicó en 1988. Desde entonces, POSIX ha sido continuamente ampliado y actualizado por Austin Common Standards Revision Group (también conocido simplemente como The Austin Group) [7].
A partir de 2021, el estándar POSIX contiene las siguientes partes:
- Servicios principales (Incorpora el estándar ANSI C) (IEEE std 1003.1-1988): creación y control de procesos, señales, operaciones de archivos y directorios, tuberías, biblioteca C, interfaz y control de puertos de E / S, activadores de procesos
- Extensiones (Enlaces simbólicos)
- Extensiones de E / S y en tiempo real (IEEE Std 1003.1b-1993) - Programación de prioridades, señales en tiempo real, relojes y temporizadores, semáforos, paso de mensajes, memoria compartida, E / S asíncronas y síncronas, interfaz de bloqueo de memoria
- Extensiones de hilos (IEEE Std 1003.1c-1995) - Creación, control y limpieza de subprocesos, programación de subprocesos, sincronización de subprocesos, manejo de señales
- Más extensiones en tiempo real
- Extensiones de seguridad (Listas de control de acceso)
- Shell y utilidades (IEEE Std 1003.2-1992) - Intérprete de comandos, programas de utilidad
El estándar se revisa periódicamente para reflejar los cambios técnicos y las mejoras. A veces pueden pasar varios años antes de que se publique una nueva versión y se incorporen los cambios. Esto puede ser una desventaja, pero es comprensible dado el alcance de la norma.
En los últimos años, se han agregado extensiones al procesamiento en tiempo real. La versión actual se lanzó a principios de 2018 [3]. Los autores de SibylFS [5] también han publicado muchas anotaciones al estándar POSIX para determinar la lógica y las interacciones de orden superior.
¿Qué significa ser compatible con POSIX?
El término compatible con POSIX significa que un sistema operativo cumple con todos los criterios de POSIX. Un sistema operativo puede ejecutar programas UNIX de forma nativa, o una aplicación puede trasladarse del sistema UNIX a otro sistema. Portar una aplicación de UNIX al sistema operativo de destino es fácil, o al menos más fácil, que si no es compatible con POSIX. Para estar seguro, un sistema operativo debería haber obtenido con éxito la certificación POSIX [2]. Este paso se logra (con un costo) al pasar una prueba de certificación automatizada. El conjunto de pruebas correspondiente se puede encontrar aquí [11].
A partir de 2021, la lista de sistemas operativos con certificación POSIX contiene AIX de IBM, HP-UX de HP, IRIX de SGI, EulerOS [6] de Huawei, Mac OS X de Apple (desde 10.5 Leopard), Solaris y QNX Neutrino de Oracle, K-UX de Inspur [11] y la INTEGRIDAD del SO en tiempo real de Green Hills Software [15]. Actualmente no está claro si las versiones más recientes de los tres sucesores de Solaris, OpenSolaris, Illumos y OpenIndiana, también están clasificadas como totalmente compatibles con POSIX. Estos sistemas operativos fueron compatibles con POSIX hasta POSIX 2001.
Otros sistemas operativos que se consideran en su mayoría (pero no completamente) compatibles con POSIX incluyen Android, BeOS, FreeBSD, Haiku, Linux (ver más abajo) y VMWare ESXi. Para Microsoft Windows, Cygwin proporciona un entorno de desarrollo y tiempo de ejecución que cumple en gran medida con POSIX.
¿Es compatible con POSIX de Linux?
El término Linux se refiere a todo el sistema operativo Linux, independientemente del tipo, como Debian GNU / Linux, RedHat Linux, Linux Mint, Ubuntu Linux, Fedora y CentOS, por ejemplo. Para ser precisos, Linux es solo el nombre del kernel que es el componente central de este sistema operativo gratuito.
Como Linus Torvalds describió en el libro Just For Fun [8], para desarrollar el kernel de Linux, solicitó una copia del estándar POSIX. Esto le ayudó a implementar los mismos mecanismos que se utilizan en los sistemas UNIX comerciales. Además, esto le permitió vincular el kernel de Linux con las herramientas GNU que seguían principalmente el mismo enfoque. Para ser justos, el software en un sistema Linux proviene de una variedad de fuentes que respetan el estándar POSIX, pero que a veces también implementan sus propios conceptos. Sin embargo, al mismo tiempo, esto también muestra la diversidad que compone Linux como sistema operativo.
Un ejemplo de esto es la forma en que se escriben los argumentos de la línea de comandos. Los argumentos con dos guiones (p. Ej., –Help) son convenciones de GNU, mientras que los comandos POSIX nunca usan argumentos de dos guiones, sino solo uno (p. Ej., -Help). Desde el principio, Linux fue diseñado con GNU en mente, y es por eso que los comandos contienen estilo GNU.
argumentos. Para lograr el cumplimiento de POSIX, se han agregado argumentos de estilo POSIX paso a paso. Aún así, la decisión final la toma el desarrollador. A día de hoy, la mayoría de los comandos aceptan argumentos tanto cortos como largos, o incluso argumentos sin guiones, como el comando de búsqueda, por ejemplo. Para ser justos, no hay coherencia entre los comandos en un sistema, y esto puede ser un problema cuando intenta usar el mismo comando en un sistema diferente basado en UNIX, particularmente cuando se cambia entre Linux, OS X y Solaris.
Por ahora, Linux no tiene la certificación POSIX debido a los altos costos, a excepción de las dos distribuciones comerciales de Linux Inspur K-UX [12] y Huawei EulerOS [6]. En cambio, se considera que Linux es principalmente compatible con POSIX.
Esta evaluación se debe al hecho de que las principales distribuciones de Linux siguen la Linux Standard Base (LSB) en lugar de POSIX [9]. LSB tiene como objetivo minimizar las diferencias entre las distribuciones individuales de Linux [14]. Esto se refiere a la estructura del sistema de software, incluido el Estándar de jerarquía del sistema de archivos (FHS) utilizado en el kernel de Linux. LSB se basa en la especificación POSIX, la Especificación Única de UNIX (SUS) [10] y varios otros estándares abiertos, pero también los amplía en ciertas áreas.
Las distribuciones de Linux basadas en LSB incluyen RedHat Linux, Debian GNU / Linux (2002-2015) y Ubuntu (hasta 2015), por nombrar algunas.
Desarrollando con POSIX en mente
Para comprender POSIX con mayor detalle, recomendamos obtener una copia del estándar POSIX y leerlo en su totalidad. Puede obtener el libro en el sitio web de Open Group. Esto requiere una tarifa de registro, pero le brinda acceso completo a este valioso recurso. Los estándares ayudan ya que le permiten desarrollar software de tal manera que se comporte de la misma manera en todas las plataformas UNIX.
Enlaces y referencias
- [1] POSIX, Wikipedia, https://en.wikipedia.org/wiki/POSIX
- [2] Certificación POSIX, http://get.posixcertified.ieee.org/
- [3] Estándar POSIX, grupo abierto, https://publications.opengroup.org/t101
- [4] Zak H: Estándar POSIX, https://linuxhint.com/posix-standard/
- [5] Anotaciones POSIX, SybilFS, https://github.com/sibylfs/sibylfs_src
- [6] EulerOS, https://developer.huaweicloud.com/ict/en/site-euleros/euleros
- [7] El Grupo de Revisión de Normas Comunes de Austin, https://www.opengroup.org/austin/
- [8] Torvalds, Linus; Diamond, David (2001). Solo por diversión: la historia de un revolucionario accidental. Ciudad de Nueva York, Estados Unidos: HarperCollins. ISBN 0-06-662072-4
- [9] Linux Standard Base (LSB), Wikipedia, https://en.wikipedia.org/wiki/Linux_Standard_Base
- [10] Single UNIX Specification (SUS), Wikipedia, https://en.wikipedia.org/wiki/Single_UNIX_Specification
- [11] Conjuntos de pruebas POSIX, https://www.opengroup.org/testing/testsuites/vsx4.htm
- [12] Inspur K-UX, Wikipedia, https://en.wikipedia.org/wiki/Inspur_K-UX
- [14] Base estándar de Linux (LSB), https://wiki.linuxfoundation.org/lsb/start
- [15] INTEGRIDAD, https://www.ghs.com/products/rtos/integrity.html
Gracias
El autor desea agradecer a Axel Beckert y Veit Schiele por su ayuda y consejo mientras preparaba este artículo.