Programmierschnittstelle für Software-Kompatibilität Was ist das Portable Operating System Interface (POSIX)?

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Das Portable Operating System Interface ist die Bezeichnung einer Reihe von in den 1980er-Jahren entwickelten Standards. Sie definieren eine Programmierschnittstelle, die die Portabilität und Kompatibilität von Anwendungs-Software zwischen verschiedenen Betriebssystemen sicherstellt. Die Spezifikation wurde über die Jahre immer wieder überarbeitet. Zahlreiche Betriebssysteme verhalten sich vollständig oder teilweise konform zum Portable Operating System Interface.

Das Kürzel POSIX steht für „Portable Operating System Interface“ und ist die Bezeichnung für eine Reihe von Standards. Sie wurden bereits in den 1980er-Jahren von der IEEE-Organisation veröffentlicht und über die Jahre mehrfach überarbeitet und ergänzt. An der Weiterentwicklung waren auch andere Institutionen wie The Open Group und das ISO/IEC JTC (ISO and IEC Joint Technical Committee) beteiligt.

Die Standards definieren eine Programmierschnittstelle (Application Programming Interface – API), die die Portabilität und Kompatibilität von Anwendungs-Software zwischen verschiedenen Betriebssystemen sicherstellen soll. Der Standard IEEE Std 1003.1 war die erste Spezifikation. Die aktuelle Version IEEE Std 1003.1-2017 stammt aus dem Jahr 2017.

POSIX unterstützt die Portabilität von Anwendungen auf Source-Code-Ebene. Die Anwendungen lassen sich mithilfe des Standards so programmieren, dass sie auf allen POSIX-konformen Betriebssystemen lauffähig sind. Der Standard wurde für Unix und Unix-ähnliche Betriebssysteme entwickelt und beschreibt die Schnittstelle zwischen Anwendungs-Software und Betriebssystem. Für das Portable Operating System Interface gibt es auch eine internationale ISO-Norm mit der Bezeichnung ISO/IEC/IEEE 9945.

Abhängig davon, wie eng sich Betriebssysteme an den Standard halten, sind sie vollständig oder teilweise konform. Zu den vollständig oder in Teilen POSIX-kompatiblen Betriebssystemen zählen zum Beispiel AIX, BSD, HP-UX, macOS, OpenVMS, Solaris oder Linux und viele mehr. Zahlreiche Betriebssysteme eingebetteter Systeme verhalten sich ebenfalls weitgehend kompatibel zum Standard. Für Windows existieren ebenfalls Schnittstellen, Umgebungen und Subsysteme, die eine Ausführung oder Entwicklung POSIX-konformer Anwendungen ermöglichen.

Motivation für die Entwicklung des Standards

Das Portable Operating System Interface ist aus dem Wunsch entstanden, dass Anwendungen sich auf Rechnern verschiedener Hersteller ausführen lassen. Sie sollten nicht für jede Hardware und jedes Betriebssystem neu programmiert werden müssen. Als Betriebssystemgrundlage für POSIX wurde Unix gewählt, da es als herstellerneutrales Betriebssystem gilt. Das IEEE definierte eine API, die die Anwendungskompatibilität auf Source-Code-Ebene auf allen POSIX-konformen Betriebssystemen sicherstellt. Implementiert ein Betriebssystem die API, gilt es als POSIX-konform, und Hersteller von Anwendungs-Software müssen sich nicht mehr selbst um die Kompatibilität ihrer Programme kümmern.

Inhalt des Standards

Die Spezifikation für das Portable Operating System Interface gliedert sich in folgende vier Teile:

• 1. Beschreibung der Basisdefinitionen inklusive Konventionen, Konzepte und allgemeine Ausdrücke,

• 2. Beschreibung der Systemschnittstelle inklusive Funktionen, C-Systemaufrufe und Header,

• 3. Liste von Kommandozeileninterpretern und Dienstprogrammen (Utilities und Shells),

• 4. weitergehende Informationen und Erläuterungen zu den ersten drei Teilen des Standards.

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