Estándar POSIX, ¿qué es y para qué sirve?

Actualizado a: 19 de enero de 2024

El estándar POSIX es un desconocido para muchos usuarios de sistemas operativos, incluso para usuarios de estos sistemas que están estandarizados bajo él. Por eso, en este artículo trataré de explicarte qué es, para qué sirve, cómo afecta a los sistemas operativos, y cuáles son los sistemas operativos estandarizados.

¿Qué es POSIX?

El estándar POSIX (Portable Operating System Interface) es un conjunto de estándares que define una interfaz común para sistemas operativos tipo UNIX. Fue desarrollado con el objetivo de promover la portabilidad de software entre diferentes sistemas operativos UNIX y garantizar un alto nivel de compatibilidad entre ellos.

El estándar POSIX especifica una serie de interfaces de programación, comandos de línea de comandos y utilidades, así como formatos de archivo y convenciones de interacción entre programas y el sistema operativo. Estas especificaciones se basan en gran medida en las características y funcionalidades que se encuentran en los sistemas operativos UNIX tradicionales, como los comandos básicos, la administración de archivos, la comunicación entre procesos, el control de procesos y las señales, entre otros.

Al seguir el estándar POSIX, los desarrolladores pueden escribir software que sea compatible con una amplia gama de sistemas operativos UNIX, lo que facilita la portabilidad y la interoperabilidad. Además, el estándar POSIX ha influido en otros sistemas operativos no UNIX, como Linux y macOS, que han implementado gran parte de las especificaciones POSIX.

Es importante destacar que el estándar POSIX abarca varios componentes y estándares relacionados, como POSIX.1 (interfaces del sistema y bibliotecas), POSIX.2 (comandos y utilidades), POSIX.4 (hilos), POSIX.5 (comunicaciones en tiempo real), entre otros. Cada uno de estos estándares aborda diferentes aspectos del sistema operativo y proporciona una base común para el desarrollo de software en entornos POSIX compatibles.

Estándares o versiones

El estándar POSIX está compuesto por varios subestándares que presentan diferencias entre sí.Y son:

• El primero de ellos es el IEEE 1003.1, que es la especificación base del estándar POSIX original publicada en 1988. Representa la especificación más fundamental de POSIX.
• La segunda edición, conocida como IEEE 1003.1-2001 o POSIX 2001/C99, fue publicada en 2001 y presenta una serie de actualizaciones y mejoras con respecto a la edición original.
• La tercera edición, denominada IEEE 1003.1-2008 o POSIX 2008/C2008, se publicó en 2008 y también trae consigo cambios y adiciones en comparación con las ediciones anteriores.
• La cuarta edición, llamada IEEE 1003.1-2017 o POSIX 2017/C17, fue publicada en 2017 y continúa evolucionando el estándar con nuevas especificaciones y características.

Además de estos subestándares, existe otro llamado IEEE 1003.2, que tenía la intención de definir una Interfaz de Sistema Operativo Portátil (POSIX) específicamente para sistemas basados en la Arquitectura SPARC. Es una ampliación de la especificación IEEE 1003.1-2001 y se le conoce ocasionalmente como SPARC-2003.

Historia de POSIX

La primera publicación del estándar tuvo lugar en 1988, seguida de la segunda en 2001 y la tercera en 2008. Luego, en 2017, se lanzó la cuarta edición.

La propuesta de establecer un estándar para los sistemas Unix surgió a finales de los años 70. En aquel entonces, Unix era un sistema operativo relativamente joven pero reconocido por su eficiencia y poder. Para hacerlo más útil en entornos empresariales, se planteó la idea de definir un estándar que garantizara la portabilidad de los sistemas Unix. En aquel momento, existían diversas variantes de sistemas Unix, lo que dificultaba la compatibilidad entre ellos para los usuarios y los desarrolladores. Por tanto, establecer un estándar se presentaba como una solución para fomentar la compatibilidad.

Cuando el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) publicó la primera edición del estándar en 1988, Unix ya llevaba muchos años en el mercado y se había consolidado. Esto facilitó el proceso de estandarización de los sistemas Unix y permitió una mayor compatibilidad entre ellos.

Ventajas y desventajas

El estándar POSIX ofrece diversas ventajas para los desarrolladores y usuarios de sistemas operativos. Aquí están algunas de las ventajas más destacadas:

• Portabilidad: una de las principales ventajas de POSIX es su capacidad para promover la portabilidad del software entre diferentes sistemas operativos UNIX. Al seguir las especificaciones POSIX, los programas pueden ejecutarse en múltiples plataformas sin necesidad de modificaciones significativas. Esto facilita el desarrollo de aplicaciones que funcionen de manera consistente en distintos entornos.
• Compatibilidad: garantiza un alto nivel de compatibilidad entre sistemas operativos UNIX que implementan sus especificaciones. Esto significa que los comandos, las interfaces de programación y las utilidades definidas por POSIX se comportarán de manera similar en diferentes sistemas. Los desarrolladores y usuarios pueden confiar en que el software basado en POSIX funcionará de manera coherente y predecible en distintas plataformas.
• Interoperabilidad: POSIX promueve la interoperabilidad entre aplicaciones y sistemas operativos UNIX. Al proporcionar una interfaz estándar, facilita la comunicación y el intercambio de datos entre programas. Esto resulta especialmente útil en entornos donde varios sistemas o aplicaciones necesitan cooperar y compartir información de manera eficiente.
• Base de conocimientos compartida: crea una base de conocimientos compartida entre desarrolladores y usuarios de sistemas operativos UNIX. Existen numerosos recursos, bibliotecas, herramientas y documentación disponibles que se adhieren al estándar POSIX. Esto hace que sea más fácil acceder a recursos de apoyo, resolver problemas y compartir soluciones en la comunidad de desarrolladores.
• Flexibilidad y elección: POSIX define una amplia gama de características y funcionalidades que los sistemas operativos pueden implementar. Esto brinda flexibilidad a los desarrolladores para elegir las características específicas que mejor se adapten a sus necesidades. Los usuarios también se benefician al tener opciones y poder seleccionar entre diferentes sistemas operativos compatibles con POSIX.

La única desventaja de usar POSIX es que es complicado y difícil de implementar y entender. Como puede ver, las ventajas de POSIX superan con creces las desventajas. Ahora que sabe qué es POSIX y cómo funciona, puede decidir si es adecuado para ti.

Implementación y cumplimiento del estándar POSIX

La implementación y el cumplimiento del estándar POSIX en sistemas operativos implican varios aspectos. Aquí se describen algunas consideraciones clave:

• Implementación del estándar: los sistemas operativos que deseen cumplir con el estándar POSIX deben implementar las interfaces de programación, los comandos, las utilidades y los formatos de archivo definidos por el estándar. Esto implica desarrollar y mantener las bibliotecas, los intérpretes de comandos y los servicios del sistema necesarios para que las aplicaciones POSIX funcionen correctamente.
• Conformidad con las especificaciones: para cumplir con el estándar POSIX, los sistemas operativos deben seguir las especificaciones detalladas del estándar y garantizar que las implementaciones cumplan con los requisitos establecidos. Esto puede requerir pruebas exhaustivas, verificaciones de cumplimiento y ajustes en la implementación para asegurar que los sistemas operativos se adhieran a las normas definidas por POSIX.
• Certificaciones y estándares de cumplimiento: algunos sistemas operativos pueden buscar certificaciones o adhesiones a estándares de cumplimiento específicos para demostrar su conformidad con POSIX. Por ejemplo, el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) tiene un grupo de trabajo dedicado a las pruebas y certificaciones de POSIX, y los sistemas operativos pueden someterse a pruebas para obtener la certificación POSIX.
• Mantenimiento y actualización: ha ido evolucionando con el tiempo, y los sistemas operativos deben seguir actualizándose para mantenerse al día con las nuevas versiones y revisiones del estándar. Esto implica realizar cambios y mejoras en la implementación existente para incorporar las nuevas características y correcciones introducidas en las actualizaciones de POSIX.
• Compatibilidad retroactiva: dado que POSIX es un estándar establecido desde hace tiempo, los sistemas operativos también suelen esforzarse por mantener la compatibilidad retroactiva con versiones anteriores de POSIX. Esto asegura que las aplicaciones y el software desarrollados para versiones anteriores del estándar sigan funcionando correctamente en las versiones más recientes.
• Documentación y soporte: los sistemas operativos que implementan POSIX deben proporcionar una documentación adecuada que describa las características, las interfaces y las funcionalidades compatibles con POSIX. Esto ayuda a los desarrolladores a comprender cómo utilizar las funciones y utilidades de POSIX en el sistema operativo y a solucionar problemas o incompatibilidades que puedan surgir.

Sistemas operativos POSIX

Hay varios sistemas operativos que cumplen con el estándar POSIX en diferentes grados. Algunos de los sistemas operativos más conocidos y ampliamente utilizados que implementan POSIX son:

• Linux: es un sistema operativo de código abierto basado en el kernel Linux. La mayoría de las distribuciones de Linux, como Ubuntu, Fedora, Debian y CentOS, son compatibles con POSIX y se esfuerzan por cumplir con las especificaciones del estándar.
• macOS: el sistema operativo de Apple para computadoras Mac, también implementa POSIX en gran medida. macOS se basa en el kernel Darwin, que es una variante de BSD, un sistema operativo derivado de UNIX que es compatible con POSIX.
• FreeBSD: es un sistema operativo de código abierto basado en BSD y es conocido por su alta compatibilidad con POSIX. Al ser una rama de BSD, FreeBSD hereda muchas de las características y funcionalidades de UNIX, y sigue las especificaciones de POSIX en gran medida.
• Solaris: es un sistema operativo desarrollado por Oracle y se deriva de UNIX System V. Solaris ha sido conocido históricamente por su adhesión al estándar POSIX y su compatibilidad con las interfaces y utilidades definidas por el estándar.
• AIX: es un sistema operativo de IBM basado en UNIX System V. AIX ha implementado POSIX en diversas versiones, brindando una compatibilidad significativa con las interfaces y características estándar definidas por POSIX.

Es importante tener en cuenta que aunque estos sistemas operativos implementan POSIX, puede haber variaciones en la conformidad y el soporte de las diferentes versiones del estándar. Además, existen otros sistemas operativos menos conocidos y de nicho que también implementan POSIX en diferentes grados.

Además, hay que decir que los sistemas operativos A/UX, AIX, BSD OS, DSPnano, HP-UX, IRIX, LynxOS, Integrity, macOS, Minix, MPE/iX, QNX, RTEMS, Solaris, Unison RTOS, UnixWare, velOSity y VxWorks son totalmente compatibles con POSIX.

Mientras que BeOS, Haiku, FreeBSD, GNU/Linux, Contiki, NetBSD, Nucleus RTOS, OpenBSD, OpenSolaris, PikeOS, RTOS, RTEMS, Sanos, SkyOS, Syllable y VSTa, entre otros, son mayoritariamente compatibles con POSIX.

También podríamos crear otra categoría de POSIX para Windows, ya que POSIX ha estado muy relacionado con el mundo Unix, pero también es cierto que existen algunos entornos y software POSIX dentro del sistema de Microsoft, como es Cygwin, UWIN, MKS Toolkit, así como Microsoft POSIX Subsystem, y Windows Services for UNIX.

EL futuro del estándar

El estándar POSIX ha sido un pilar fundamental en el desarrollo de sistemas operativos UNIX y ha demostrado su relevancia y utilidad a lo largo de los años. Sin embargo, el futuro del estándar POSIX también se ve influenciado por las tendencias y los desarrollos en el panorama tecnológico. Aquí hay algunas consideraciones sobre el futuro:

• Evolución y actualizaciones: el estándar POSIX ha evolucionado a lo largo del tiempo con nuevas revisiones y versiones para adaptarse a los avances tecnológicos y las necesidades cambiantes. Se espera que el estándar continúe evolucionando y actualizándose para abordar nuevos desafíos y aprovechar las oportunidades emergentes.
• Adopción por nuevos sistemas operativos: a medida que surgen nuevos sistemas operativos y entornos computacionales, es posible que algunos de ellos adopten o adapten el estándar POSIX. Esto dependerá de las necesidades de compatibilidad, portabilidad y interoperabilidad que tengan esos sistemas operativos, así como de la demanda y la aceptación de POSIX en esos contextos.
• Influencia de estándares y tecnologías alternativas: a medida que surgen nuevos estándares y tecnologías en el ámbito de los sistemas operativos y la computación, podrían surgir alternativas o complementos al estándar POSIX. Por ejemplo, la creciente adopción de contenedores y tecnologías de virtualización, como Docker y Kubernetes, ha introducido nuevos enfoques para la implementación y el despliegue de aplicaciones, lo que puede impactar en la relevancia y el uso del estándar POSIX en algunos contextos.
• Consideraciones de rendimiento y eficiencia: buscan mejorar el rendimiento y la eficiencia energética, podrían surgir nuevas interfaces y enfoques que se alejen de algunas características del estándar POSIX. Los sistemas operativos pueden adoptar tecnologías y técnicas específicas para optimizar el rendimiento y la eficiencia, lo que puede requerir adaptaciones o ajustes en la implementación del estándar.