Методологические основы

Стандарт ISO 9945-1:2003 — содержит основные концептуальные определения и подробные пояснения методов реализации интерфейсов для обеспечения мобильности компонентов и комплексов программ, общее для всех томов оглавление стандарта, в том числе сервисные соглашения и определения заголовков языка Си. В большом разделе — концепция — изложены: базовые директории; файловая иерархия; сетевое взаимодейст­вие; измерение времени и синхронизация; процессы повторного использо­вания компонентов; политика очередей и применение семафоров. Далее выделены разделы'.

• 
  описание синтаксиса и организации данных в файлах для систем­ных интерфейсов и взаимодействия с терминалами;
  
• 
  характеристики переносимых компонентов, язык кодирования, опи­сание файлов;
  
• 
  локальные переменные, определения и грамматика;
  
• 
  описание переменных окружения, интернационализация перемен­ных;
  
• 
  контекстно-независимый синтаксис представления характеристик переменных компонентов, определения регулярных выражений, генера­ция требований, базис и грамматика выражений, продленные выражения;
  
• 
  структура директорий, файлов и устройств, типы терминалов;
  
• 
  базовые интерфейсы типов терминалов, параметры возможных устройств;
  
• 
  конвенция и руководство по синтаксису аргументов утилит;
  
• 
  содержание функций прототипов, описание символьных констант, макросы, препроцессоры, типы определений, форматы входов.
  

Стандарт ISO 9945-2:2003 — Системные интерфейсы — уточняет и детализирует: концепцию переносимости и принципы ее обеспечения пу­тем унификации интерфейсов прикладных программ с операционными системами, функции обслуживания, ориентированные на язык програм­мирования Си, функциональные вопросы, в том числе мобильность, обра­ботка ошибок, и устранение ошибок. Он содержит три крупных раздела'.

• 
  введение;
  
• 
  содержание основной информации;
  
• 
  системные интерфейсы.
  

Документ предназначен для разработчиков приложений, в которых необходимо обеспечить мобильность программ и данных, для разработчи­ков и пользователей операционных систем, а также для покупателей вычис­лительной техники и программных средств. Основная цель стандарта — унифицировать интерфейсы приложений и связи с окружением ядра опе­рационной системы путем формализации описаний внутренних и внешних интерфейсов на базовом языке программирования Си. Концептуально пред­ставлено описание синтаксиса и семантики взаимосвязей, используемых при проектировании переносимых прикладных программ. Унификация ори­ентирована на версии UNIX, а также на другие операционные системы, совместимые по интерфейсам с версиями UNIX. Разработчики стандарта
стремились предусмотреть все потенциально возможные функции взаимо­действия прикладных программ с ядром ОС на различных аппаратных платформах, в автономных, сетевых и распределенных информационных системах. Для этого представлено содержание 1123 интерфейсов, включа­ющих: описание, типовую структуру, возможные ошибки, примеры и обо­снование каждого.
Языково-ориентированные услуги и интерфейсы для языка Си в стан­дарте состоят из двух частей: ядра, взаимодействующего с ядром операци­онной системы на языке Си, и расширения для взаимодействия с приклад­ными программами, реализованными на различных языках. Первоначаль­ная, жесткая ориентация стандартов POSIX на ОС UNIX в последующем изменилась и расширилась на любые операционные среды, обеспечиваю­щие реализацию концепции открытых систем. Отмечается целесообраз­ность применения для взаимодействия с внешней средой концепции и совокупности стандартов, являющихся развитием базовой эталонной мо­дели взаимосвязи открытых систем (ВОС) — ISO 7498.
В третьей части стандарта ISO 9945-3:2003 — Основные команды управления и сервисные программы (Shell and utilities) — изложено конк­ретное представление команд операционной системы и утилит, обеспечи­вающих унифицированное взаимодействие с мобильными прикладными программами, определения для стандартного источника кодового уровня интерфейса командного интерпретатора («shell») и стандартные утилиты для прикладных программ. Стандарт содержит четыре раздела'.

• 
  введение;
  
• 
  описание языка управления;
  
• 
  пакет обслуживания окружения;
  
• 
  сервисные программы — утилиты.
  

Цель этой части стандарта — конкретизировать интерфейсы при­кладных программ на уровне команд, для интерпретатора командного язы­ка, и полный набор сервисных программ — утилит. Он специфицирует интерфейсы операционных систем на уровне программных текстов и ко­дов. Стандартизированный командный язык Shell — средство для подго­товки небольших мобильных процедур и их быстрой интерактивной от­ладки. В развитой среде возможно объединять команды в цепочки с филь­трацией промежуточных результатов. Каждая утилита содержит: описание структуры; применение; операнды; входные файлы; окружение. Факуль­тативные утилиты расширяют возможности для пользователей мобильных приложений по связи с внешним окружением. В терминах языка Си (стан­дарт ISO 9899:1990) описаны языково-независимые услуги интерфейсов для переносимых приложений и связи с внешним окружением при пред­ставлении интерфейсов приложений на различных языках высокого уров­ня. Команды и утилиты содержат конкретные механизмы на уровне опера­торов для выполнения операций: сравнения, вывода на печать и на экран файлов, редактирования файлов, вычисления выражений, сортировки дан­ных, определения очередности исполнения сигналов и доступа к инфор­мации о среде. Можно выделить:

• 
  утилиты среды взаимодействия программ;
  
• 
  управляющие утилиты, поддерживающие мобильность программ и связь внешних пользователей с асинхронными терминалами;
  
• 
  утилиты для взаимодействия комплексов программ;
  
• 
  языково-независимые системные услуги для прикладных программ на нескольких языках программирования высокого уровня.
  

Четвертая часть стандарта ISO 9945-4:2003 — Обоснование — со­держит группу из пяти крупных приложений'.

• 
  обоснование базовых определений — приложение А;
  
• 
  обоснование системных интерфейсов — приложение В;
  
• 
  обоснование команд управления и сервисных программ-утилит — приложение С;
  
• 
  рассмотрение переносимости — приложение D;
  
• 
  рассмотрение субпрофилей — приложение Е.
  

В перечисленных приложениях подробно разъясняются базовые по­ложения стандартов POSIX, обосновываются формализованные в них ре­шения. Пространные пояснения, которые не слишком вписывались в ос­тальные части документа, содержат исторические комментарии по тексту стандарта, разъяснения причин, по которым те или иные свойства, призна­ки и компоненты были включены в стандарт или были отвергнуты разра­ботчиками.
Параллельно с подготовкой и внедрением новых четырех стандартов группы POSIX действуют и применяются представленные ниже, утверж­денные базовые международные стандарты, углубляющие некоторые возможности и облегчающие создание мобильных приложений.
В стандарте ISO 14252:1996 — Руководство по POSIX окружению открытых систем (OSE) — изложена идеология и модель создания мо­бильных программных средств, которое детализирует для пользователей модель комплекса стандартов POSIX, а также взаимодействующих с ни­ми стандартов де-юре, де-факто и спецификаций, необходимых для созда­ния переносимых приложений. Модель отражает принципы построения интерфейсов прикладных программ с платформой — операционной сис­темой, через которую осуществляется взаимодействие с компонентами внешнего окружения. Считается, что прикладные программы непосред­ственно не взаимодействуют с внешним окружением, а связаны с ним только через операционную систему. Разработка приложений предполага­ется в кросс-режиме, то есть платформа разработки — инструментальная может не совпадать с платформой исполнения (применения) программ (объектной — целевой). Результат компиляции программы на инструмен­тальной платформе может быть перенесен для исполнения на целевую платформу.
Определяющими являются два интерфейса между тремя базовыми компонентами: между прикладными программами и платформой — опе­рационной системой (API) и между платформой и внешним окружением (EEI). Определены общие функции — услуги платформы для этих взаимо­действий. Внешнее окружение включает компоненты человеко-машинно­го взаимодействия с пользователями, компоненты информационного взаи­модействия с внешними устройствами ЭВМ и с компонентами, обеспечи­вающими коммуникацию с внешней средой. Эти интерфейсы и услуги более детально формализованы соответствующими стандартами POSIX.
Стандарт включает также общие принципы и руководство по форми­рованию и описанию сложных согласованных профилей и по обеспече­нию непротиворечивости их интерфейсов с внешним окружением;

• 
  поддерживающие непосредственное взаимодействие прикладных программ с пользователями, регламентирующие интерфейсы с виртуаль­ными терминалами и графические системы;
  
• 
  обеспечивающие административное управление файловыми сис­темами и различными, в том числе распределенными, базами данных;
  
• 
  регламентирующие телекоммуникацию и обмен данными на верх­них уровнях эталонной модели ВОС;
  
• 
  обеспечивающие аттестацию и безопасность применения инфор­мационных технологий, программ и данных в соответствии со стандарта­ми ВОС и криптографии.