POSIX 究竟是什么？

Question

我经常看到到处都提到 POSIX，我认为它是 UNIX 的基线标准……直到我在维基百科页面上注意到以下摘录：The Open Group

由The Open Group是最有名的认证机构为UNIX商标，其公布统一UNIX规范技术标准，它扩展了POSIX标准，是UNIX系统的官方定义。

如果 UNIX 系统的官方定义是 POSIX 的扩展，那么 POSIX 到底是什么？,,, 它确实似乎是 UNIX 世界的试金石，但我不知道它是如何融入全局的。

Answer 1

POSIX 最早是在 1988 年成为单一 UNIX 规范之前的标准。这是统一所有各种 UNIX 分支和类 UNIX 系统的尝试之一。POSIX 是 IEEE 标准，但由于 IEEE 不拥有 UNIX® 商标，因此该标准不是 UNIX®，尽管它基于当时现有的 UNIX API。第一个标准 POSIX.1 的正式名称为 IEEE std 1003.1-1988。[ 1 ] IEEE 收取了大量费用以获得该标准的副本。

Open Group 在 1997 年基于 IEEE 对 POSIX 标准的工作发布了单一 UNIX 规范 (SUSv2)。SUSv3 于 2001 年由 IEEE 和 The Open Group 之间的联合工作组（称为 Austin Group）发布。SUSv3 也称为 POSIX:2001[ 2 ]。现在还有 POSIX:2004 和 POSIX:2008，它们是 SUSv4 的核心。至于 UNIX® 是什么，UNIX® 就是当前注册商标持有人所说的任何东西。自 1994 年以来，即 The Open Group。

Novell 从 AT&T/USL 手中收购了 UNIX® 系统业务，这也是 UNIX® 的诞生地。1994 年，他们将 UNIX® 商标的权利出售给 X/Open[ 3 ]，现在称为 The Open Group。然后，他们将 UNIX® 源代码作为 UNIXWARE® 出售给 SCO。[ 3 ] UNIX® 本身已经多次分叉 [ 4 ][ 5 ]，部分原因是 AT&T 的许可模式。购买 UNIX® 为您提供了操作系统的完整源代码和构建它的完整工具链。任何拥有 AT&T UNIX® 许可证的人都可以分发和使用对源代码的修改。许可费以千计。

BSD 是 Berkeley 的一个项目，它为 UNIX® 操作系统添加了许多增强功能。BSD 代码是在比 AT&T 源代码更自由的许可下发布的，并且不需要许可费，甚至不需要与源代码一起分发，这与 GNU 项目和 Linux 使用的 GPL 不同。这导致很大一部分 BSD 代码包含在各种商业 UNIX 分支中。到 4.3BSD 左右，它们几乎取代了对原始 AT&T UNIX® 源代码的任何需求。FreeBSD/NetBSD/OpenBSD 都是 4.3BSD 的分支，它们是一个完整的操作系统，没有原始的 AT&T 源代码。他们也无权使用 UNIX® 商标，但他们的大部分代码都被商业 UNIX 操作系统使用。

Linux 开发于 1991 年，但与 BSD 不同，它是从头开始开发的，并使用现有的 GNU 项目，该项目是大部分 UNIX 用户空间的洁净室实现。它实现了大部分 POSIX 以实现兼容性，并且在设计上类似于 UNIX，但它与 BSD 所拥有的 AT&T 或 UNIX® 没有密切联系。

Answer 2

POSIX 7定义的最重要的东西

1. 编程接口

   使用以下内容极大地扩展了 ANSI C：

   • 更多文件操作: mkdir, dirname, symlink, readlink, link(hardlinks), poll(), stat, sync,nftw()
   • 进程和线程：fork, execl, wait, pipe, 信号量sem_*, 共享内存 ( shm_*), kill, 调度参数 ( nice, sched_*), sleep, mkfifo,setpgid()
   • 联网： socket()
   • 内存管理：mmap, mlock, mprotect, madvise,brk()
   • 实用程序：正则表达式 ( reg*)

   这些 API 还确定了它们所依赖的底层系统概念，例如fork需要一个过程的概念。

   存在许多Linux 系统调用来实现特定的 POSIX C API 函数并使 Linux 兼容，例如sys_write, sys_read, ... 然而，其中许多系统调用也具有特定于 Linux 的扩展。

   主要的 Linux 桌面实现：glibc，它在许多情况下只是为系统调用提供了一个浅层包装。

2. CLI 实用程序

   例如：cd, ls, echo, ...

   许多实用程序是相应 C API 函数的直接 shell 前端，例如mkdir.

   主要的 Linux 桌面实现：用于小型的 GNU Coreutils，用于大型的单独的 GNU 项目：sed, grep, awk, ... 一些 CLI 实用程序由 Bash作为内置程序实现。

3. 外壳语言

   例如， a=b; echo "$a"

   主要的 Linux 桌面实现：GNU Bash。

4. 环境变量

   例如：HOME，PATH。

   PATH 指定了搜索语义，包括斜线如何阻止PATH搜索。

5. 程序退出状态

   ANSI C 表示成功0或失败，并保留定义的其余实现。EXIT_SUCCESSEXIT_FAILURE

   POSIX 补充说：

   • 126: 命令找到但不可执行。

   • 127： 找不到相关命令。

   • > 128: 由信号终止。

     但是 POSIX 似乎没有指定128 + SIGNAL_IDBash 使用的规则：进程终止时的默认退出代码？

6. 正则表达式

   有两种类型：BRE（基本）和 ERE（扩展）。Basic 已弃用，仅保留不会破坏 API。

   这些由 C API 函数实现，并在整个 CLI 实用程序中使用，例如grep默认情况下接受 BRE，以及带有-E.

   例如： echo 'a.1' | grep -E 'a.[[:digit:]]'

   Linux 主要实现：glibc 实现了regex.h下的功能，类似的程序grep可以作为后端使用。

7. 目录结构

   例如：/dev/null，/tmp

   Linux FHS极大地扩展了 POSIX。

8. 文件名

   • / 是路径分隔符
   • NUL 不能使用
   • .是cwd，..父母
   • 可移植文件名
     • 最多使用 14 个字符和 256 个字符作为完整路径
     • 只能包含： a-zA-Z0-9._-

   另见：https : //stackoverflow.com/questions/18550253/what-is-posix-compliance-for-filesystem

9. 命令行实用程序 API 约定

   不是强制性的，由 POSIX 使用，但几乎没有其他地方，尤其是在 GNU 中没有。但确实，它限制太多，例如只有单字母标志（例如-a），没有双连字符长版本（例如--all）。

   一些广泛使用的约定：

   • - 表示需要文件的标准输入
   • --终止标志，例如ls -- -l列出名为的目录-l

   另见：https : //stackoverflow.com/questions/8957222/are-there-standards-for-linux-command-line-switches-and-arguments

10. “POSIX ACL”（访问控制列表），例如用作setfacl.

    这已被撤回，但它已在多个操作系统中实现，包括在带有setxattr.

谁符合POSIX？

许多系统都严格遵循 POSIX，但实际上很少有人通过维护该标准的 Open Group 的认证。值得注意的认证包括：

• OS X (Apple) X 代表 10 和 UNIX。是第一个 Apple POSIX 系统，大约在 2001 年发布。另见：https : //stackoverflow.com/questions/5785516/is-osx-a-posix-os
• AIX (IBM)
• HP-UX (HP)
• Solaris (甲骨文)

大多数 Linux 发行版都非常合规，但没有经过认证，因为他们不想支付合规检查费用。浪潮的K-UX和华为的EulerOS就是两个经过认证的例子。

已认证系统的官方列表可在以下网址找到：https : //www.opengroup.org/openbrand/register/以及wiki 页面。

视窗

Windows 在其一些专业发行版上实现了 POSIX。

由于它是一项可选功能，因此程序员无法将其用于大多数最终用户应用程序。

Windows 8 中已弃用支持：

• /sf/ask/332223041/
• https://superuser.com/questions/495360/does-windows-8-still-implement-posix
• 功能请求：https : //windows.uservoice.com/forums/265757-windows-feature-suggestions/suggestions/6573649-full-posix-support

2016 年，发布了一个名为“Windows Subsystem for Linux”的新的类似 Linux 的官方 API。它包括 Linux 系统调用、ELF 运行、/proc文件系统的一部分、Bash、GCC（TODO 可能是 glibc？）apt-get等等：https : //channel9.msdn.com/Events/Build/2016/P488所以我相信它将允许 Windows 运行大部分（如果不是全部）POSIX。但是，它专注于开发人员/部署而不是最终用户。特别是，没有计划允许访问 Windows GUI。

Microsoft POSIX 官方兼容性的历史概览：http : //brianreiter.org/2010/08/24/the-sad-history-of-the-microsoft-posix-subsystem/

Cygwin是一个众所周知的 GPL 第三方项目，它为 Windows“提供了大量的 POSIX API 功能”，但要求您“如果希望它在 Windows 上运行，则从源代码重建应用程序”。MSYS2是一个相关项目，它似乎在 Cygwin 之上添加了更多功能。

安卓

Android 有自己的 C 库（Bionic），从 Android O 开始，它不完全支持 POSIX：https : //stackoverflow.com/questions/27604455/is-android-posix-compatible

奖金等级

在Linux标准基础进一步扩展POSIX。

使用非框架索引，它们更具可读性和可搜索性：http : //pubs.opengroup.org/onlinepubs/9699919799/nfindex.html

获取用于 grepping 的 HTML 页面的完整压缩版本：https ://stackoverflow.com/questions/453993/is-there-a-listing-of-the-posix-api-functions/45832939#45832939

Answer 3

POSIX 是便携式操作系统标准。它描述了兼容操作系统必须向软件（例如套接字、文件 I/O 和线程）提供的某些实用程序、API 和服务，以及有关如何从程序调用这些的约定。

这个想法是，为一个 POSIX 兼容操作系统编写的程序比在非 POSIX 兼容操作系统之间移植更容易移植到另一个 POSIX 兼容操作系统。这就是为什么将应用程序从 FreeBSD 移植到 Linux 比将它从 FreeBSD 移植到 Windows 要容易得多（尽管 Windows 表面上支持 POSIX 的一个子集。）

Answer 4

POSIX 是 UNIX 的一个子集，旨在覆盖其他操作系统的各种类 Unix 环境；这最初包括诸如用于 VMS 的 Eunice、Windows NT 的 POSIX 个性和 Apollo Domain/OS 等环境。您可以将其视为操作系统服务子集的标准可移植性 API，其行为在 Unix 和非 Unix 之间是相同的。有关更多信息，请参阅http://standards.ieee.org/develop/wg/POSIX.html。