Искусство программирования для Unix - Реймонд Эрик Стивен

Читать онлайн «Искусство программирования для Unix». Страница 142

Автор Реймонд Эрик Стивен

После 1985 года главные вопросы по Unix-стандартизации решались Институтом инженеров электротехники и электроники (Institute of Electrical and Electronic Engineers — IEEE). Комитет 1003 IEEE разработал серию стандартов, которые широко известны как POSIX¹⁰⁷. Данные стандарты выходили за рамки простых системных вызовов и библиотечных средств С. Они определяли подробную семантику оболочки и минимальный набор команд, а также детальные привязки для различных языков программирования, отличных от С. Первая версия появилась в 1990 году, а вторая редакция была опубликована в 1996 году. Международная организация по стандартизации (International Standards Organization — ISO) приняла данные стандарты под названием ISO/IEC 9945.

Ниже перечислены некоторые из ключевых POSIX-стандартов.

1003.1 (опубликован в 1990 году)

Библиотечные процедуры. Описание API системных вызовов С, очень похожее на Version 7, кроме сигналов и интерфейса управления терминалами.

1003.2 (опубликован в 1992 году)

Стандартная оболочка и утилиты. Семантика оболочки строго повторяет семантику Bourne shell в System V.

1003.4 (опубликован в 1993 году)

Unix-система реального времени. Бинарные семафоры, блокировка памяти процесса, файлы с распределением памяти, приоритетное расписание, сигналы реального времени, циклы и таймеры, передача IPC-сообщений, синхронизированный I/O, асинхронный I/O, файлы реального времени.

Во втором издании 1996 года стандарт 1003.4 был разделен на 1003.1b (система реального времени) и 1003.1с (параллельные процессы).

Несмотря на то, что некоторые ключевые области, такие как семантика обработки сигналов и упущение BSD-сокетов, были недоопределены, первоначальные POSIX-стандарты стали основой всей последующей работы по стандартизации Unix. Они до сих пор цитируются как авторитетные, хотя и косвенно, посредством таких справочников, как "POSIXProgrammer's Guide" [47]. Де-факто стандарт Unix API до сих пор остается "POSIX плюс сокеты", более поздние стандарты, главным образом, добавляют функции и более точно определяют согласование в необычных крайних случаях.

Следующим игроком на этом поле была группа Х/Ореп (позднее переименованная в Open Group), консорциум поставщиков Unix, сформированный в 1984 году. Стандарты данной организации X/Open Portability Guides (XPGs) первоначально развивались параллельно с проектами POSIX, а затем после 1990 года стандарты XPGs были включены в POSIX и расширили его. В отличие от POSIX, который представлял собой попытку сбора надежного подмножества из всех Unix-систем, стандарты XPGs больше склонялись к общей практике в наиболее развитом участке исследований; даже XPG1 в 1985 году, охватывающий системы SVr2 и 4.2BSD, включал в себя сокеты.

В 1987 году в стандарт XPG2 был добавлен API-интерфейс поддержки терминалов, которым, по существу, была библиотека curses(3) системы System V. XPG3 в 1990 году влился в XI1 API. XPG4 в 1992 году полностью утвердил полное соответствие стандарту 1989 года ANSI С. В стандартах XPG2, 3 и 4 интенсивно рассматривалась поддержка интернационализации и описывался сложный API для обработки наборов кодов и каталогов сообщений.

В материалах по стандартам Unix могут встретиться ссылки на стандарты "Spec 1170" (1993 года), "Unix 95" (1995 года) и "Unix 98" (1998 года). Это были сертификационные знаки стандартов Х/Open, и в настоящее время они представляют только исторический интерес. Однако работа над стандартом XPG4 превратилась в спецификацию Spec 1170, которая стала первой версией Единой спецификации Unix (Single Unix Specification, SUS).

В 1993 году 75 поставщиков систем и программного обеспечения, включая все главные Unix-компании, поставили окончательную точку в Unix-войнах, когда объявили о финансовой поддержке Х/Open в разработке общего определения Unix. Как часть данного соглашения Х/Open приобрела права на торговую марку Unix. Объединенный стандарт стал называться Single Unix Standard (Единый стандарт Unix) версии 1. Версия 2 вышла в 1997 году. В 1999 году деятельность по стандарту POSIX перешла к Х/Ореп.

В 2001 году группа Х/Open (сейчас The Open Group) выпустил Единый стандарт Unix версии 3 (Single Unix Standard version 3) <http://www.Unix.org/version3/>. Все "потоки" стандартизации Unix API были, наконец, объединены в одно целое. Различные вариации Unix воссоединились на основе общего API. И это было встречено с большим энтузиазмом, по крайней мере, среди давних поклонников Unix, которые помнили о бурях 80-х годов.

17.2.2. Влияние новых Unix-систем

К сожалению, была одна неудобная деталь — поставщики Unix старой школы, финансирующие данный проект, находились под сильным влиянием со стороны Unix-систем новой школы с открытым исходным кодом, а в некоторых случаях они даже отказывались (в пользу Linux) от коммерческих Unix-систем, ради которых они потратили так много усилий для достижения надежного соответствия.

Тестирование соответствия, необходимое для проверки соответствия Единой спецификации Unix, — дорогая проблема. Оно должно осуществляться для каждого дистрибутива, но не учитывает многообразия дистрибьюторов операционных систем с открытым исходным кодом. В любом случае, Linux изменяется столь быстро, что любая версия дистрибутива, вероятно, устарела бы к моменту окончания сертификации¹⁰⁸.

Стандарты, подобные Single Unix Specification, не утратили полностью своей значимости. Они все еще являются ценными руководящими принципами для разработчиков Unix. Однако далее стоит рассмотреть то, как "The Open Group" и другие организации, связанные с процессом стандартизации Unix старой школы, будут приспосабливаться к быстрому темпу выхода версий с открытым исходным кодом (а также к малобюджетному или безбюджетному функционированию групп разработчиков программного обеспечения с открытым исходным кодом).

17.2.3. Стандарты Unix в мире открытого исходного кода

В середине 1990-х годов сообщество открытого исходного кода начало собственную работу по стандартизации. Эти усилия основывались на совместимости на уровне кода, закрепленной стандартом POSIX и его потомками. В частности Linux, была написана с нуля способом, который зависел от доступности таких стандартов Unix API, как POSIX¹⁰⁹.

В 1998 году компания Oracle перенесла на Linux свой лидирующий на рынке баз данных продукт, этот шаг справедливо рассматривается как главный прорыв в движении принятия Linux. Ответственный инженер проекта, в подтверждение того, что API-стандарты выполнили свою задачу, на вопрос репортера о том, какие технические трудности пришлось преодолеть Oracle ответил: "Мы вводили make".

Таким образом, проблемой для Unix-систем новой школы была не API-совместимость на уровне исходного кода. Все принимают как должное возможность переносить исходный код между различными Linux, BSD и коммерческими дистрибутивами Unix без необходимости тратить серьезные усилия на обеспечение переносимости кода. Новой проблемой была не совместимость исходного кода, а бинарная совместимость. Почва под Unix неожиданно зашаталась вследствие массового спроса на аппаратное обеспечение PC.

В прежние времена каждая Unix-система работала на той аппаратной платформе, которая фактически была ее собственной. Было достаточно много различных наборов инструкций процессоров и аппаратных архитектур, на которые необходимо было переносить приложения на уровне исходного кода, чтобы вообще их перенести. С другой стороны, существовало сравнительно небольшое число основных версий Unix, каждая с относительно длительным сроком службы. Поставщики приложений, такие как Oracle, могли позволить себе затраты на компиляцию и распространение отдельных бинарных дистрибутивов для каждой из трех или четырех комбинаций аппаратно-программного обеспечения, поскольку они могли распределить затраты на перенос исходного кода среди большого числа клиентов и в течение достаточно долгого жизненного цикла продуктов.