POSIX es el acrónimo de Portable Operating System Interface; la X viene de UNIX como seña de identidad de la API(es la abreviatura de Aplication Programming Interface. Un API no es más que una serie de servicios o funciones que el Sistema Operativo ofrece al programador, como por ejemplo, imprimir un carácter en pantalla, leer el teclado, escribir en un fichero de disco, etc.).
El POSIX Se trata de un estándar que intenta asegurar la portabilidad entre diferentes sistemas operativos. Dentro del estándar se especifica el comportamiento de las expresiones regulares y de las herramientas más comunes que las usan.
Así mismo define un estándar de llamadas al sistema operativo. La librería estándar de C define unas funciones que deben estar en cualquier entorno de desarrollo de C.
El término fue sugerido por Richard Stallman en respuesta a la demanda de la IEEE, que buscaba un nombre fácil de recordar. Una traducción aproximada del acrónimo podría ser “Interfaz para Sistemas Operativos migrables basados en UNIX”.
Pequeña Introducción
Estos son una familia de estándares de llamadas al sistema operativo definido por el IEEE y especificado formalmente en el IEEE 1003. Persiguen generalizar las interfaces de los sistemas operativos para que una misma aplicación pueda ejecutarse en distintas plataformas. Estos estándares surgieron de un proyecto de normalización de las API y describen un conjunto de interfaces de aplicación adaptables a una gran variedad de implementaciones de sistemas operativos.
Especifica las interfaces de usuario y software al sistema operativo en 15 documentos diferentes. La línea de comandos estándar y las interfaces de scripting se basaron en Korn Shell. Otros programas a nivel de usuario (user-level), servicios y utilidades incluyen AWK, echo, ed y cientos de otras. Los servicios a nivel de programa requeridos incluyen definición de estándares básicos de I/O, (file, terminal, y servicios de red). También especifican una API para las bibliotecas de threading, que es muy utilizada en una gran variedad de sistemas operativos.
Una serie de pruebas acompañan al estándar POSIX. Son llamadas “PCTS” en alusión al acrónimo “Posix Conformance Test Suite”. Desde que la IEEE empezó a cobrar altos precios por la documentación de POSIX y se ha negado a publicar los estándares, ha aumentado el uso del modelo Single Unix Specification. Este modelo es abierto, acepta entradas de todo el mundo y está libremente disponible en Internet. Fue creado por The Open Group.
¿Dónde se ocupa?
Sincronización de procesos. Define funciones para permitir la sincronización de procesos a través de semáforos contadores.
Memoria compartida. Tienen espacios de direccionamiento que son independientes entre sí. Sin embargo, muchas aplicaciones de tiempo real (y también muchas que no son de tiempo real) necesitan compartir grandes cantidades de datos de una manera eficiente.
Señales de tiempo real. Permite notificar eventos que ocurren en el sistema, pero no es completamente satisfactorio para aplicaciones de tiempo real. Las señales no se almacenan en colas y, por tanto, algunos eventos se pueden perder. Las señales no están priorizadas, y esto implica tiempos de respuesta más largos para eventos urgentes.
Comunicación de procesos. Se especifica un mecanismo sencillo de colas de mensajes para la comunicación entre procesos. Las colas de mensajes están identificadas por un nombre perteneciente a un espacio de nombres dependiente de la implementación.
Entrada/Salida Asíncrona. Define funciones que permiten solapar el procesado de aplicaciones con las operaciones de entrada/salida iniciadas por la aplicación. Una operación de entrada/salida asíncrona es similar a las operaciones de entrada/salida normales, con la excepción de que una vez que la operación asíncrona ha sido iniciada por un proceso, este proceso no se suspende y puede continuar ejecutando instrucciones, en paralelo con la operación de entrada/salida
Extensión de threads. Define interfaces para soportar múltiples actividades concurrentes, denominadas threads, dentro de cada proceso POSIX. Los threads definidos en el POSIX tienen un estado asociado más pequeño que el de un proceso. Todos los threads que pertenecen al mismo proceso comparten el mismo espacio de direccionamiento. Pueden ser implementados con tiempos de cambio de contexto y de creación y destrucción más bajos que los de los procesos. El POSIX.4a ha sido específicamente desarrollado para abordar las necesidades de los sistemas multiprocesadores de memoria compartida.
Ejemplo
El ejemplo es un sistema productor-consumidor con búfer circular utilizando hilos, semáforos POSIX binarios y semáforos POSIX genérico
#include <stdio.h>
#include <string.h>#include <errno.h>
#include <semaphore.h>
#include <pthread.h>
#define TAMBUF 8 // Tamaño del búfer circular
#define NUMDATOS 100 // Número de datos a enviar
// El buffer circular y los correspondientes punteros
int buffer[TAMBUF];
int bufin = 0;
int bufout = 0;
// Semaforo binario
pthread_mutex_t buffer_lock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
// Variable suma
int sum = 0;
// Semaforos generales
sem_t hay_datos;
sem_t hay_sitio;
// Funciones de escritura y lectura del buffer circular
void obten_dato(int *itemp)
{
pthread_mutex_lock(&buffer_lock);
*itemp = buffer[bufout];
bufout = (bufout + 1) % TAMBUF;
pthread_mutex_unlock(&buffer_lock);
return;
}
void pon_dato(int item)
{
pthread_mutex_lock(&buffer_lock);
buffer[bufin] = item;
bufin = (bufin + 1) % TAMBUF;
pthread_mutex_unlock(&buffer_lock);
return;
}
// Funciones productor-consumidor
void *productor(void *arg1)
{
int i;
for (i = 1; i <= NUMDATOS; i++)
{
sem_wait(&hay_sitio);
pon_dato(i*i);
sem_post(&hay_datos);
}
pthread_exit( NULL );
}
void *consumidor(void *arg2)
{
int i, midato;
for (i = 1; i<= NUMDATOS; i++)
{
sem_wait(&hay_datos);
obten_dato(&midato);
sem_post(&hay_sitio);
sum += midato;
}
pthread_exit( NULL );
}
// Funcion principal
void main(void)
{
pthread_t tidprod, tidcons;
int i, total;
total = 0;
for (i = 1; i <= NUMDATOS; i++)
total += i*i;
printf("El resultado deberia ser %d\n", total);
// Inicializacion de semaforos
sem_init(&hay_datos, 0, 0);
sem_init(&hay_sitio, 0, TAMBUF);
// Se crean los hilos
pthread_create(&tidprod, NULL, productor, NULL);
pthread_create(&tidcons, NULL, consumidor, NULL);
// Se espera a que los hilos terminen
pthread_join(tidprod, NULL);
pthread_join(tidcons, NULL);
printf("Los hilos produjeron el valor %d\n", sum);
}
Fuentes.
http://infogeekcatamarca.wordpress.com/2010/07/26/%C2%BFque-es-posix/
http://isa.umh.es/asignaturas/sitr/TraspSITR_POSIX1_procesos.pdf
http://www.infor.uva.es/~benja/apuntes-semaforos-POSIX.html
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