POSIX系统介绍
POSIX(Portable Operating System Interface)是一组标准(IEEE Std 1003.1)定义了操作系统应该提供给应用程序的接口,以便实现可移植的应用程序。它主要用于类Unix操作系统,如Linux、macOS、QNX等。以下是POSIX操作系统的一些关键特性:
1. 进程管理
- 进程创建与终止:提供
fork()
和exec()
系列函数用于创建和执行新进程。 - 进程间通信 (IPC):提供多种IPC机制,如管道(
pipe
)、消息队列(mq_open
,mq_send
,mq_receive
)、信号量(sem_open
,sem_wait
,sem_post
)、共享内存(shm_open
,mmap
)等。
2. 文件系统
- 文件操作:提供标准的文件操作函数,如
open()
,read()
,write()
,close()
等。 - 目录操作:支持目录的创建、删除和遍历,如
opendir()
,readdir()
,closedir()
。
3. 线程支持
- 线程创建与同步:POSIX线程(
pthread
)提供线程创建(pthread_create()
)、线程同步(互斥锁pthread_mutex_lock()
、条件变量pthread_cond_wait()
)等功能。
4. 信号处理
- 信号机制:支持信号的发送(
kill()
)、捕获(signal()
或sigaction()
)以及处理,用于进程间通信或异常处理。
5. 网络通信
- Socket编程:POSIX支持基于
socket()
、bind()
、listen()
、accept()
、connect()
等函数的网络通信,支持TCP/IP、UDP等协议。
6. 时间与定时器
- 时间管理:提供获取当前时间的函数,如
time()
、gettimeofday()
。 - 定时器:支持定时器功能,如
timer_create()
、timer_settime()
。
7. 用户与权限管理
- 用户与组管理:支持用户和组的权限管理,如
getuid()
,getgid()
,setuid()
,setgid()
。 - 文件权限:支持文件权限的设置与查询,如
chmod()
,chown()
。
8. 标准一致性
- 可移植性:POSIX标准确保了应用程序在不同符合POSIX标准的操作系统上的可移植性。
9. 兼容性
- 兼容Unix:POSIX标准源于Unix系统,因此大多数Unix-like系统(如Linux、macOS、QNX)都支持POSIX标准。
10. 实时扩展
- 实时支持:POSIX提供实时扩展(如POSIX.1b),支持实时调度、优先级控制、实时信号等。