操作系统的运行环境
系统运行环境搭建：如何搭建稳定的系统运行环境,保证系统的正常运行
系统运行环境搭建：如何搭建稳定的系统运行环境，保证系统的正常运行引言在当今数字化时代，系统运行环境的搭建对于企业和个人来说都非常重要。
一个稳定和可靠的系统运行环境可以保证系统的正常运行，提高工作效率，并确保数据的安全。
然而，搭建一个稳定的系统运行环境并不容易，需要考虑各种因素和技术。
本文将介绍如何搭建一个稳定的系统运行环境，以保证系统的正常运行。
提前准备在开始搭建系统运行环境之前，我们需要进行一些提前准备工作。
首先，我们需要了解系统的需求和要求。
不同的系统可能具有不同的硬件和软件要求，我们需要确保我们的系统符合这些要求。
其次，我们需要准备所需的硬件和软件资源。
这包括服务器、网络设备、操作系统和其他必要的软件。
硬件选购与设置在搭建稳定的系统运行环境之前，我们需要选择合适的硬件设备，并进行设置。
首先，我们需要选择适合自己需求的服务器。
服务器的选购应该考虑到系统的规模和性能需求。
如果系统需要处理大量的数据和用户请求，我们需要选择高性能的服务器。
其次，我们需要设置服务器的网络连接。
一个稳定的网络连接可以确保系统能够正常地与外部通信。
最后，我们需要确保服务器的安全性。
这包括设置防火墙、更新安全补丁和配置访问控制。
操作系统选择与安装操作系统是系统运行环境的核心组成部分，选择合适的操作系统对于系统的稳定运行至关重要。
在选择操作系统时，我们需要考虑到系统的需求和要求。
不同的操作系统有不同的特点和功能，我们需要选择适合自己的操作系统。
在安装操作系统时，我们需要按照官方指南进行操作，并确保所有的设置和配置都正确无误。
软件安装与配置除了操作系统之外，系统运行环境还需要安装和配置其他的软件。
这些软件可以提供系统所需的功能和服务。
例如，如果系统需要提供网页服务，我们需要安装和配置Web服务器软件。
如果系统需要提供数据库服务，我们需要安装和配置数据库软件。
在安装和配置软件时，我们需要遵循官方指南，并确保所有的设置和配置都正确无误。
系统环境配置方案
系统环境配置方案一、概述系统环境配置是程序开发和部署工作中的重要环节，是为了确保程序能够在特定的计算机系统上正确运行。
系统环境配置方案是为了确保在开发和运行过程中不会因环境问题出现不必要的错误。
本文档将介绍一种适用于大多数开发和部署环境的系统环境配置方案，包括操作系统、开发环境、数据库、Web 服务器等方面的配置。
二、操作系统环境操作系统是整个软件系统的核心，稳定的操作系统环境有助于确保软件系统的稳定性和可靠性。
常见的操作系统有Windows、Linux、Mac OSX 等。
在选择操作系统时，需要根据实际情况进行考虑，选择适合自己的操作系统。
如果需要进行跨平台开发，则应选择跨平台的开发环境。
操作系统环境的配置包括以下几个方面：1.操作系统版本和补丁：确保操作系统的版本是最新的，同时保证安装了最新的安全补丁。
2.防病毒软件：在操作系统上安装好防病毒软件，保证系统安全性。
3.磁盘分区：对硬盘进行适当的分区，把操作系统、应用程序和数据分别存放在不同的分区中，确保系统稳定性。
三、开发环境配置对于开发人员来说，一个好的开发环境是必不可少的。
常见的开发环境有Eclipse、IntelliJ IDEA 等。
在配置开发环境时，需要考虑以下几个方面：1.开发工具：选择适合自己的开发工具，确保开发效率和代码质量。
2.版本控制工具：在开发过程中，使用版本控制工具对代码进行管理，确保代码的版本控制和安全性。
3.构建工具：使用构建工具对程序进行编译，确保程序的正确性和稳定性。
四、数据库配置数据库是系统中数据的存储和管理中心，需要考虑以下几个方面：1.选择数据库：根据实际情况，选择适合自己的数据库管理系统。
2.数据库优化：在数据库设计和使用过程中，要进行一定的优化，以确保程序的性能和响应速度。
3.数据库备份和恢复：定期对数据库进行备份，并进行数据恢复测试，以确保数据的安全性和一致性。
五、Web 服务器配置在进行Web 应用的开发和部署过程中，Web 服务器是不可或缺的，需要考虑以下几个方面：1.选择Web 服务器：根据实际情况，选择适合自己的Web 服务器，例如Apache、Nginx 等。
操作系统的运行环境
操作系统的运行环境在我们日常使用电脑、手机等电子设备时，操作系统默默地在后台工作，为我们提供了一个便捷、高效的交互环境。
但你是否想过，操作系统是在怎样的条件下运行的呢？这就涉及到操作系统的运行环境。
首先，让我们来谈谈硬件环境。
硬件是操作系统运行的基础，就像大楼的地基一样。
其中，中央处理器（CPU）是核心部件之一。
它负责执行操作系统发出的指令，处理各种数据和计算任务。
不同类型的CPU 具有不同的架构和性能特点，这也会影响操作系统的运行效率和功能。
内存也是至关重要的硬件组成部分。
操作系统和正在运行的程序都需要在内存中存储和读取数据。
内存的大小和速度直接关系到系统的运行速度和多任务处理能力。
如果内存不足，操作系统可能会频繁地将数据在内存和硬盘之间交换，导致系统卡顿。
硬盘则用于长期存储操作系统、应用程序和用户的数据。
硬盘的容量决定了能够存储的信息量，而硬盘的读写速度也会影响系统的启动和程序的加载速度。
此外，还有输入输出设备，如键盘、鼠标、显示器、打印机等。
操作系统需要与这些设备进行有效的通信和控制，以实现用户与系统的交互。
说完硬件，再来说说软件环境。
操作系统本身就是一种软件，但它还需要其他软件的支持才能更好地发挥作用。
驱动程序就是其中重要的一环。
不同的硬件设备需要相应的驱动程序来与操作系统进行适配和通信。
没有正确的驱动程序，硬件可能无法正常工作，或者无法发挥出最佳性能。
应用程序也是操作系统软件环境的一部分。
它们在操作系统提供的平台上运行，为用户提供各种功能和服务。
操作系统需要对应用程序进行管理，包括分配资源、处理进程间的通信和协调等。
还有系统库和运行时环境。
系统库包含了一些常用的函数和工具，应用程序可以调用这些库来实现特定的功能，从而提高开发效率。
运行时环境则为某些编程语言或框架提供了必要的支持，确保程序能够正确运行。
在操作系统的运行环境中，还需要考虑系统的内核态和用户态。
内核态具有最高的权限，可以执行所有的指令和访问所有的硬件资源。
运行环境知识点总结
运行环境知识点总结一、概述运行环境是软件程序在计算机上执行时所需的环境，包括硬件和软件环境。
硬件环境包括计算机的处理器、内存、硬盘等硬件设备；软件环境包括操作系统、编程语言平台、库文件等软件设施。
运行环境的质量和配置对软件程序的性能和稳定性有着直接影响。
二、硬件环境1. 处理器处理器是计算机的核心组件，负责执行指令和处理数据。
不同的处理器具有不同的架构和性能特点，比如Intel的x86架构处理器、ARM架构处理器等。
开发人员需要根据目标用户群体的硬件平台选择合适的处理器。
2. 内存内存是计算机用来存储程序和数据的临时存储设备，不同的应用场景需要不同容量和速度的内存。
程序运行时需要将自己加载到内存中执行，如果内存不足，会导致程序性能下降甚至崩溃。
3. 硬盘硬盘是计算机用来永久存储数据的设备，主要分为机械硬盘和固态硬盘。
机械硬盘速度慢，但价格便宜；固态硬盘速度快，但价格贵。
程序的启动和数据的读写都依赖于硬盘，因此选择合适的硬盘类型对程序性能至关重要。
4. 显卡显卡是计算机用来处理图形和显示的设备，对于图形密集型的软件程序，显卡的性能直接影响到程序的渲染速度和质量。
开发人员需要考虑用户的显卡类型和性能来进行优化。
5. 网络设备对于需要联网的程序，网络设备的性能也是重要的一环。
网络带宽、延迟和稳定性都会对程序的性能和用户体验产生影响。
三、软件环境1. 操作系统操作系统是计算机的核心软件，负责管理硬件资源并提供对外的接口。
不同的操作系统有不同的系统调用和API，开发人员需要根据目标用户群体选择合适的操作系统进行开发和测试。
2. 编程语言平台不同的编程语言需要不同的运行时环境和库文件，比如Java需要JVM（Java虚拟机）、C#需要.NET Framework等。
开发人员需要针对不同的编程语言选择合适的平台进行开发。
3. 库文件库文件是为了方便程序员编写程序而开发的一些函数或者类，可以用来完成一些基本的功能或者算法。
运行环境及系统安装
运行环境及系统安装1. 运行环境的概念运行环境是指计算机程序运行所需要的硬件和软件资源的集合。
通常包括操作系统、系统库、应用程序等。
不同的程序需要不同的运行环境。
2. 运行环境的分类计算机程序的运行环境可以分为两类：系统级运行环境和用户级运行环境。
系统级运行环境是指操作系统提供的运行环境。
操作系统提供的系统调用、内核服务、文件系统等是程序运行所必需的资源。
用户级运行环境是指应用程序所依赖的运行环境，通常包括语言环境、库文件、配置信息等。
3. 系统安装的必要性系统安装是指在计算机上进行的系统软件的安装过程。
系统安装是计算机维护和管理的重要环节。
计算机系统的安装是必要的，因为安装操作系统可以确保计算机系统的正常运行，并且可以为后续的使用提供便利。
4. 系统安装的步骤系统安装的步骤通常包括：- 准备安装介质：操作系统的安装介质通常是光盘或者U 盘，需要准备一个可以引导计算机的安装介质。
- BIOS设置：进入计算机的BIOS设置，设置引导顺序为光盘或U盘。
- 安装：将安装介质放入计算机，重启计算机，按照提示完成安装过程。
- 驱动安装：安装好操作系统后还需要安装硬件驱动程序。
-更新系统：安装操作系统后需要及时更新系统，安装补丁和更新程序，保证系统的安全性和可靠性。
5. 系统安装的注意事项- 选择合适的操作系统和版本，并保证其完整性和正确性。
- 在安装前备份重要数据，防止数据丢失。
- 在安装过程中认真阅读安装向导和注意事项，避免操作失误。
- 安装好系统后及时更新系统。
- 安装驱动程序时要选择适合自己计算机型号的驱动程序。
- 手动编辑系统配置文件时需要特别注意，不要随意修改系统文件。
6. 总结运行环境和系统安装是计算机使用和管理过程中非常重要的环节，需要我们认真对待。
在安装操作系统时，我们应该选择合适的版本，注意备份数据，遵循安装向导和注意事项，及时更新系统和驱动程序，保证系统的安全性和可靠性。
只有保证系统安装的正确性和完整性，才能为后续的使用提供便利，更好地发挥计算机的作用。
1、运行环境要求
1、运行环境要求
1、操作系统要求：Windows 2003/ XP /Win7/Win 10 下均可运行，建议使用Win7 版本。
XP系统必须是纯净版系统。
2、浏览器要求：必须使用IE浏览器，版本支持IE 8及以上版本。
3、辅助软件要求：必须安装微软Office，且必须是完整版office，2003或以上版本都可以，建议使用office2010。
完整版本office2010下载地址：
/s/1kVQH2KZ
2、Internet选项/IE设置
必须使用IE浏览器，版本支持IE 8及以上版本。
以下以IE 8浏览器示例，说明如何配置。
IE浏览器查看版本方法：
在菜单栏中找到“”按钮，然后点击“关于Internet Explore （A）”，如下图所示：
查看到浏览器版本号。
2.1、加入可信站点
为了保证访问的网站能不被安全工具、系统工具拦截，打开之前最好将网站地址加入到系统可信站点中去，以下演示如何将（系统登录地址）加入到可信站点，如下图所示：
首先将IP在地址栏中打开，然后点击浏览器工具栏中的“工具—选项”；
在Intenet选项框界面中，选择“安全—可信站点”，然后点击“站点按钮”，将系统登录地址加入到信任站点中，如下图所示：
在Intenet选项框界面中，选择“安全”选项框，点击“”按钮，将ActiveX 控件和插件全部开启，如下图所示：
2.2、高级设置
在Intenet选项框界面中，选择“安全—高级”选项框，在设置中，勾选单选框““，如下图所示：
2.3、加载项设置
在交易平台插件安装后，登陆系统还需要进行加载项的设置：IE 浏览器将自动弹出加载项提示，全部点击“允许”即可，如下图所示：。
操作系统的运行环境
提供文本命令行界面，用户通过输入命令来进行操 作。
触摸屏界面
适用于移动设备和支持触摸屏的设备，通过触摸屏 幕进行操作。
用户权限管理
用户账户管理
提供创建、修改、删除用户账户的功能，并 对账户进行权限分配。
访问控制
根据用户的权限级别，限制其对系统资源、 应用程序和数据的访问。
加密与安全
DNS协议
DNS协议用于将域名转换为IP地址，使得用户可以通过域名访问网 站。
网络设备
路由器
01
路由器是连接不同网络的设备，负责数据包的转发和路径选择
。
交换机
02
交换机是一种多端口设备，用于连接多个计算机或网络设备，
实现数据交换。
网卡
03
网卡是计算机与网络连接的接口卡，负责将计算机与网络连接
起来。
操作系统的运行环 境
contents
目录
• 硬件环境 • 软件环境 • 网络环境 • 用户环境
01
硬件环境
处理器
处理器类型
不同的操作系统对处理器的类型有不同的要求。例如， Windows和macOS需要x86或x86_64架构的处理器，而 iOS和Android则需要ARM或x86架构的处理器。
处理器速度
处理器的速度决定了系统的性能。更快的处理器能够提供 更好的性能，包括更快的响应时间和更高的处理能力。
多核处理器
多核处理器允许操作系统更好地利用多个核心进行并行处 理，从而提高性能。
内存
内存大小
足够的内存是操作系统正常运行的基本要求。根据操 作系统的不同，所需的内存大小也不同。
内存速度
高速的内存能够提供更快的读写速度，从而提高系统 的性能。
运行环境要求的说明书
运行环境要求的说明书一、概述本说明书旨在向用户提供详尽的运行环境要求，以确保软件或系统能够正确运行。
请用户在安装和使用前仔细阅读，并确保系统满足以下环境要求。
二、硬件要求1. 处理器：推荐使用至少1.8 GHz及以上主频的多核处理器，以确保良好的运行性能。
2. 内存：建议系统内存不低于4 GB，以便支持软件的快速和稳定运行。
3. 存储空间：请确保至少有20 GB的可用磁盘空间用于安装和运行软件。
4. 显卡：为了实现最佳的图形效果和性能，建议使用支持OpenGL 2.0及以上版本的显卡。
5. 显示器：推荐使用分辨率为1280x1024或更高的显示器，以获得清晰的界面显示效果。
三、操作系统要求1. Windows系统- Windows 7及以上版本（32位或64位）- Windows 服务器系列操作系统- 必须安装最新的Service Pack和所有重要的更新补丁2. macOS系统- macOS 10.12 Sierra及以上版本- 必须安装最新的系统更新3. Linux系统- 参考软件/系统提供的官方支持的Linux发行版和版本要求进行安装和配置四、软件依赖1. Java Runtime Environment（JRE）：请确保安装了Java SE Runtime Environment 8（JRE 8）或更新的版本，并配置了正确的环境变量。
2. 数据库：部分软件可能需要连接到数据库，根据软件要求安装并正确配置相关数据库。
常见的数据库类型包括MySQL、Oracle、SQL Server等。
五、网络要求1. 网络连接：系统或软件可能需要与远程服务器进行通信，因此请确保网络连接稳定，并能够正常访问互联网。
2. 防火墙和代理设置：根据实际情况配置防火墙和代理设置，以确保系统能够正常访问所需的网络资源。
六、辅助软件和插件1. 浏览器：为了获得最佳的用户体验，请使用最新版本的主流浏览器，如Google Chrome、Mozilla Firefox、Microsoft Edge等。
操作系统的运行环境
操作系统的运行环境在我们日常使用电脑或手机的过程中，操作系统扮演着至关重要的角色。
它就像是一个大管家，默默地管理着各种硬件和软件资源，让我们能够轻松地完成各种任务。
但你是否想过，操作系统是在怎样的环境中运行的呢？这就好比一个运动员，要想发挥出最佳水平，离不开合适的场地和装备。
操作系统也是如此，它需要一系列的条件和支持才能稳定、高效地工作。
首先，让我们来谈谈硬件环境。
硬件是操作系统运行的基础，就像大楼的地基一样。
中央处理器（CPU）是其中的核心组件，它负责执行操作系统发出的各种指令。
不同的操作系统对 CPU 的性能要求也有所不同。
比如，一些轻量级的操作系统可能在较低性能的 CPU 上也能流畅运行，而像一些大型的专业软件所依赖的操作系统，则需要高性能的多核 CPU 来提供强大的计算能力。
内存也是关键的一环。
操作系统和正在运行的程序都需要在内存中存储和处理数据。
如果内存不足，操作系统可能会变得缓慢，甚至出现程序崩溃的情况。
这就好比一个仓库，如果存储空间太小，就无法存放足够的货物，从而影响整个业务的运转。
存储设备，如硬盘和固态硬盘（SSD），则用于长期保存操作系统、程序和用户的数据。
它们的读写速度和容量也会影响操作系统的性能和用户体验。
快速的存储设备可以让操作系统更快地加载和保存数据，提高系统的响应速度。
除了这些主要的硬件组件，还有输入输出设备，如键盘、鼠标、显示器、打印机等。
它们为用户与操作系统之间的交互提供了途径。
操作系统需要能够正确地识别和处理这些设备发送的信号，以响应用户的操作。
接下来，我们看看软件环境。
操作系统需要与各种应用软件协同工作。
这些应用软件可能是办公软件、游戏、图形设计工具等等。
操作系统要为这些软件提供稳定的运行平台，确保它们能够正常安装、运行和卸载，并且能够合理地分配系统资源，避免出现软件之间的冲突。
驱动程序是连接操作系统和硬件设备的桥梁。
不同的硬件设备需要相应的驱动程序才能在操作系统中正常工作。
1.3 操作系统运行环境习题
【例】若中央处理机处于“目态”，可以执行的指令有 _________。 （A）读系统时钟 （B）写系统时钟 （C）读用户内存自身数据 （D）写用户内存自身数据 （E）清除整个内存 【解析】计算机系统都有自己的指令系统，在多道程序设计 系统中，指令系统分为“特权指令”与“非特权指令”。 特权指令仅能由操作系统使用，如设置时钟、清内存等为 特权指令；其它指令为非特权指令，用户只能使用非特权 指令。 若中央处理机处于“目态”，仅可以执行非特权指令，在备 选答案中，（A）读系统时钟、（C）读用户内存自身数 据、（D）写用户内存自身数据，是非特权指令，它们的 执行不会构成对系统的破坏 （B）写系统时钟、（E）清除整个内存，则可能造成对系统 的破坏，所以在目态下不能执行。 【答案】ACD
【例】处理机为什么要区分核心态和用户态两种操 作方式？什么情况下进行两种方式的转换？ 【分析】大多数操作系统将CPU执行状态分为管态 和目态 管态（特权态，系统态，核心态）CPU在管态下可 以执行指令系统的全集。通常，操作系统在管态 下运行 目态（常态，用户态）机器处于目态时，程序只能 执行非特权指令。，硬件将发 生中断，由操作系统获得控制，特权指令执行被 禁止，可以防止用户程序破坏系统 从目态转换为管态的惟一途径是中断 从管态到目态通过修改程序状态字来实现，它将伴 随由操作系统程序到用户程序的转换
【例】若中央处理机处于“管态”，可以执 行的指令有_________。 （A）读系统时钟 （B）写系统时钟 （C）读用户内存自身数据 （D）写用户 内存自身数据 （E）清除整个内存 【解析】若中央处理机处于“管态”，此时 可以执行系统的全部指令 【答案】ABCDE
【例】程序状态字（PSW）通常应包括_________。 （A）作业说明书地址 （B）程序基本状态 （C）中断码 （D）中断屏蔽位 （E）系统所使用的调度算法 【解析】程序状态字（PSW）是用来控制指令执行 顺序并且保留和指示与程序有关的系统状态。一 般包括三部分内容：程序基本状态（指令地址、 条件码、管目态位等）；中断码；中断屏蔽位。 【答案】BCD
操作系统：实验1 操作系统的运行环境(实验报告)
班级： 姓名： 学号：1.1 操作系统的运行环境本节实验的目的是，通过实验，加深对以下内容的理解： 1) 计算机硬件组件； 2) 计算机操作系统； 3) Windows 的发展史； 4) Windows 的运行环境。
1. 工具/准备工作在开始本节实验之前，请回顾教材的相关内容。
需要准备一台带有浏览器，能够访问Internet 的计算机。
2. 实验内容与步骤(1) 计算机的5个主要硬件组成部分是什么？1) __________________________________________________________________ 2) __________________________________________________________________ 3) __________________________________________________________________ 4) __________________________________________________________________ 5) __________________________________________________________________ (2) Windows 操作系统的主要优点是什么？1) __________________________________________________________________ 2) __________________________________________________________________ 3) __________________________________________________________________ 4) __________________________________________________________________1.2 Windows 系统管理本节实验的目的是：操作系统的运行环境实验11) 了解和学习Windows系统管理工具及其使用；2) 熟悉Windows系统工具的内容和应用；由此，进一步熟悉Windows系统的运行环境。
系统的运行环境配置及安装说明书
系统运行环境配置及安装说明一、系统运行环境配置本系统为网络版，在服务器上安装后，局域网内所有计算机都可以连接使用。
安装后系统的数据库和应用程序分别存放在Microsoft SQL Server中和用户指定的磁盘上。
1.硬件环境1.1网络环境本系统需要运行在单位局域网上，要求服务器、客户端（档案室）计算机连接在此网络上。
建议配置100M网络速度。
1.2满足系统运行的客户机、服务器的基本配置CPU: PⅣ1.6G以上内存：256M以上，建议512M硬盘：40G以上VGA：分辨率800*600或者更高网卡：100M以上其他：光驱、3.5英寸软驱、鼠标2.软件环境2.1服务器操作系统配置： Windows 2000 Server 或Windows 2000 Advanced Server 。
2.2服务器数据库配置： Microsoft SQL Server 7.0 或 Microsoft SQL Server 2000 。
第一次在服务器上安装Microsoft SQL Server，在安装过程中会出现提示输入“连接客户端数”的窗口，请增加100个客户端。
服务器上已经安装了Microsoft SQL Server，请运行“开始”-->“程序”-->“管理工具”-->“授权”检查Microsoft SQL Server的许可连接数，如果其连接数为0或不足100，请设置为100个客户端连接。
2.3客户端浏览器配置：IE5.0以上。
二、系统安装说明请插入“中国科学院院属单位综合档案管理系统”光盘，双击SETUP[2.50].EXE。
按照系统提示的步骤安装到PC机或服务器上。
用户只能将本系统安装在计算机的根目录下，如：C:\ 。
安装完成后请重新启动服务器。
三、数据库软件安装说明本系统需要安装SQL SERVER 7.0或者SQL SERVER 2000数据库软件，安装具体步骤如下。
1.SQL SERVER 7.0的安装把SQL SERVER 7.0数据库安装光盘放到光驱中，双击光盘盘符，进入光盘内容。
操作系统的运行环境
操作系统的运⾏环境操作系统的运⾏环境⼀、操作系统的运⾏机制 计算机系统中，通常CPU执⾏两种不同性质的程序，⼀种是操作系统内核程序；另⼀种是⽤户⾃编程序或系统外城的应⽤程序。
对操作系统⽽⾔，这两种程序的作⽤不同，前者是后者的管理者和控制者，因此“管理程序”要执⾏⼀些特权指令，⽽“被管理程序”出于安全性考虑，不能执⾏这些指令。
所谓特权指令，是指计算集中不允许⽤户直接使⽤的指令，如IO指令、置中断指令。
操作系统在具体实现上划分了⽤户态和核⼼态，以严格区分两种类程序。
⼀些与硬件关联交紧密的模块，诸如时钟管理程序、中断处理程序、设备驱动程序等处于最底层。
其次是运⾏频率较⾼的程序，诸如进程管理、存储器管理和设备管理等。
这两部分内容构成了操作系统的内核。
这部分内容的指令操作⼯作在核⼼态。
内核是计算机上配置的最底层软件，是计算机功能的眼神。
不同系统对内核的定义稍有区别，⼤多数操作系统内核包括四个⽅⾯的内容。
时钟管理 在计算机外部设备中，时钟是最关键的设备。
时钟的第⼀功能是计时，操作系统需要通过时钟管理，向⽤户提供标准的系统时间。
另外，通过时钟中断的管理，可以实现进程的切换。
诸如：在分时操作系统中，采⽤时间⽚轮转调度的实现；在实时系统中，按截⽌时间控制运⾏的实现；在批处理系统中，通过时钟管理来衡量⼀个作业的运⾏程度等。
因此，系统管理的⽅⽅⾯⾯⽆不依赖于它。
中断机制 引⼊中断技术的初衷是提⾼多道程序运⾏环境中CPU的利⽤率，⽽且主要是针对外部设备的。
后来的到发展，形成了多种类等，成为操作系统各项操作的基础。
例如键盘或⿏标信息的输⼊、进程的管理和调度、系统功能的调⽤、设备驱动、⽂件访问等，⽆不依赖于中断机制。
可以说，现代计算机系统是靠中断驱动的软件。
原语 按层次结构涉及的操作系统，底层必然是⼀些可被调⽤的公⽤⼩程序，他们各⾃完成⼀个规定的操作。
其特点是：1.他们处于操作系统的最底层，是最接近硬件的部分。
2.这些程序的运⾏具有原⼦性——其操作只能⼀起合成。
操作系统的运行环境.ppt
PSW ––– 程序状态字，指示处理机状态。
条件码：反映指令执行后的结果特征。
PSW包含：
中断屏蔽码：指出是否允许中断 先级)
(中断优
CPU的工作状态：管态还是目态。
IR：指令寄存器 MAR MBR IOAR IOBR
(2) M68000的程序状态字 (微机) 16位字 P20 PIC2－1
15
13
CPU如何知道什么时候可以运行特权指令?
3. 程序运行有两种状态 CPU有时执行用户程序，有时执行操作系统的
程序。如何识别当前的使用者是操作系统还是一般 用户，这赖于处理机状态的标识，它将处理机工作 状态划分为：管态、目态。
管态（系统态）
一般指操作系统管理程序运行的状态 简 称管态，即OS 运行态，此时可使用特权指令和 非特权指令。
RAM和ROM的用途：
ROM RAM
长驻内存的模块
随机存取的用 户程序和数据
例如：
IBM-PC的基 本系统中有 48KB的ROM
8K基本输入/出系统 程序BIOS
40K ROM
32KB CBASIC 解释程序
8KB 空闲
内存分区
3. 存储分块 存储的最小单位称为“二进位”，它包含的信息
为0或1。存储器最小单位编址单位是字节，有8位。 两个字节组成“ 字”。
把存储器分为“ 块” 便于管理分配，在为用户分 配主存空间时，以块为最小单位：
16字节(一块) ––– PC机 64字节(一块) ––– PDP-11机 2k字节(一块) ––– IBM370机、IBM大型机
4. 存储保护
存放在主存的用户程序和操作系统，以及它们 的数据，很可能受到正在CPU上运行的某用户程序 的有意或无意的破坏，这可能会造成十分严重的后 果。所以对主存中的信息加以严格的保护，使操作 系统及其它程序不被错误的操作所破坏，是其正确 运行的基本条件之一。
几种操作系统的出生及运行环境
CP/MCP/M其实就是第一个微机操作系统，享有指挥主机、内存、磁鼓、磁带、磁盘、打印机等硬设备的特权。
通过控制总线上的程序和数据，操作系统有条不紊地执行着人们的指令……主设计人：Gary Kildall博士出现年月：1974年MS—DOSDOS系统是1981年由微软公司为IBM个人电脑开发的，即MS-DOS。
它是一个单用户单任务的操作系统。
在1985年到1995年间DOS占据操作系统的统治地位。
主设计人：Tim Paterson出现年月：1981年特点：文件管理方便外设支持良好小巧灵活应用程序众多WindowsWindows是一个为个人电脑和服务器用户设计的操作系统。
它的第一个版本由微软公司发行于1985年，并最终获得了世界个人电脑操作系统软件的垄断地位。
所有最近的Windows都是完全独立的操作系统。
主设计：微软出现年月：1985年特点：界面图形化多用户、多任务网络支持良好出色的多媒体功能硬件支持良好众多的应用程序UnixUnix是一种分时计算机操作系统，1969在AT&TBell实验室诞生。
从此以后其优越性不可阻挡的占领网络。
大部分重要网络环节都是Unix构造。
主设计：AT&TBell实验室出现年月：1969年特点：网络和系统管理高安全性通信可连接性Internet数据安全性Linux简单的说，Linux是Unix生的操作系统，在源代码上兼容绝大部分Unix标准，是一个支持多用户、多进程、多线程、实时性较好的且稳定的操作系统。
主设计人：Linus Torvalds出现年月：1991年特点：完全免费完全兼容POSIX 1.0标准多用户、多任务良好的界面丰富的网络功能可靠的安全、稳定性能多进程、多线程、实时性较好支持多种平台FreeBSDFreeBSD是由许多人参与开发和维护的一种先进的BSD UNIX操作系统。
突出的特点FreeBSD提供先进的联网、负载能力，卓越的安全和兼容性。
操作系统的运行环境
2.1.4中断技术
引起中断发生的那些事件称为中断事件或中断 源。
中断源向CPU发出的请求中断处理信号称为中 断请求。
CPU收到中断请求后转到相应的事件处理程序 称为中断响应。
把处理中断事件的那段程序称为中断处理程序。
2.1.3缓冲技术
不使用用户工作区作为缓冲区的原因：
（1）首先当从工作区向(从)设备输出(入)时，工作区被长期占用而 使用户无法使用。
（2）为了便于对缓冲区的管理。缓冲区住往是与设备相联系的，而 不直接同用户相联系。
（3）再者也为了减少输入输出次数，以减轻对通道和输入输出设备 的压力。缓冲区信息可供多个用户共同使用和反复使用。每当用
2.1.2主存储器
最右边的一位是“取保护位”。当该位为0时，即使存 储键不匹配，也允许对该块内的数据进行读访问(取数 据)，但不许进行写访问。这是为了能在几个用户之间 共享信息。
当该位为1时，在键不匹配的情况下，禁止对该块进行 任何访问，即不提供共享便利，只供用户自己访问(读、 写均可以)。
(3)外部中断：包括时钟中断，操作员控制台中断，多机系统中其他 机器的通讯要求。
(4)程序中断：程序中的问题引起的中断，如错误地使用指令或数据、 溢出等问题，存储保护，虚拟存储管理中的缺页、缺段 等。
(5)访管中断：用户程序在运行中是经常要请求操作系统为其提供某 种功能的服务，SVC指令，（Trap自陷指令）。
处理器的控制部件中增设一个能检测中断的机构，称 为中断扫描机构。通常在每条指令执行周期内的最后 时刻扫描中断寄存器，询问是否有中断信号到来。若 无中断信号，就继续执行下一条指令。若有中断到来， 则中断硬件将该中断触发器内容按规定的编码送入程 序状态字PSW的相应位(IBM—Pc中是第16—31位)，称 为中断码。
1.5操作系统的运行环境简单介绍说明
1.5操作系统的运行环境简单介绍说明
1.5操作系统的运行环境简单介绍说明
操作系统的运行环境主要有传统计算环境、基于Web的计算环境和嵌入式计算环境3种，下面分别来介绍这3种运行环境。
1．传统计算
随着计算的.不断发展成熟，传统计算机环境的分界变得模糊，如“典型办公环境”，它由一些联网的个人计算机组成，服务器提供文件和打印服务，远程访问不方便。
现代发展趋势是提供更多方法访问这些环境。
网络技术正在扩展传统计算机的边界，手持计算机能与个人计算机同步，允许对企业信息的移动使用。
这些设备可以联入无线网络，以使用企业的网络入口。
家庭用户通过调制解调器与互联网相连，这使得家庭计算机能够提供网页服务，有自己的网络（打印机、客户端和服务器）。
2．基于Web的计算
Web无处不在，能被多种设备访问，过去不能联网的设备现在已能提供有线或无线访问。
Web计算增加了网络的重要性，也导致了新设备的出现，如负载均衡器，它能在一组相似的服务器之间实现网络连接分配。
3．嵌入式计算
嵌入式计算机是目前最为普通的计算机，它们运行嵌入式实时操作系统，所运行的系统比较简单，没有高级功能（如虚拟内存和磁盘）。
因此，操作系统只提供了有限的功能。
它们通常只有少量或没有用户接口，时间主要花在监视和管理硬件设备上。
比如，防火墙和负载均衡器。
【1.5操作系统的运行环境简单介绍说明】。
软件运行环境及计算机配置要求
软件运行环境及计算机配置要求软件运行环境及计算机配置要求随着计算机技术的不断发展，软件开发也越来越普及。
有很多人对于软件的安装和运行条件并不了解，因此，本文将会详细介绍软件运行环境及计算机配置要求，以帮助大家更好地了解软件的使用条件和硬件要求。
一、软件运行环境所谓软件运行环境，是指必需存在的软、硬件条件，用以支持软件运行及开发。
不同的软件对运行环境的要求有所不同，但大体上都包括以下几方面的要求：1. 操作系统软件的运行环境必须安装符合所要求的操作系统，例如，Windows、Linux等操作系统。
其中，必须要指出所要求的Windows或Linux版本，比如，是否要求Windows7、Windows10等版本。
2. CPUCPU是运行软件的最基本条件，因此，不同软件要求的CPU也有所不同。
有一些软件要求CPU的速度比较高，那么在计算机购买时要特别注意CPU的选择。
3. 内存内存也是决定软件运行的重要条件之一，软件对于内存的要求依据不同类型或版本的软件也各不相同。
例如，一些重型的图像或音频处理软件对内存要求较高，需要至少4GB的内存。
4. 显卡显卡的性能对于某些游戏、渲染软件和视频编辑软件的使用有着至关重要的影响。
一些高端软件和游戏需要强大的显卡来实现高品质的图形和视频输出。
5. 硬盘空间软件在运行和安装时都可能需要占用一定的硬盘空间，通常要求硬盘空间不小于几十GB。
因此，为了能够正常运行软件，我们应该确保计算机有足够的硬盘空间。
6. 其他硬件设备根据不同的软件类型，可能需要额外的输入设备，例如，鼠标、键盘及其他的设备等等，这些设备的性能也对软件运行的效果有着重要的影响。
二、计算机配置要求通过以上讲述，我们可以看出，软件在运行时需要计算机有一定的硬件基础，所以，关于计算机的配置，我们需要注意一下几点：1. CPUCPU的运行速度对于计算机的整体性能有着至关重要的影响。
多核CPU通常比单核CPU持续运行的时间更长，因此，如果长时间使用计算机，或需要运行一些强大的软件时，我们应该考虑花费更多的钱来采购高品质、多核的CPU。
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• 算术逻辑指令（数据处理指令）： 执行数据算术和逻辑操作
• 控制转移指令： 指定一个新的指令的执行起点
• 处理器控制指令： 修改处理器状态，改变处理器工作方式
操作系统的运行环境
特权指令和非特权指令
• 使用多道程序设计技术的计算机指令系统必 须要区分为特权指令和非特权指令
操作系统的运行环境
核态（Kernel Mode)：
CPU执行操作系统程序时所处的状态。
在此状态下允许CPU使用全部资源和全部指令，其中 包括一组特权指令（如涉及外设的I/O、改变处理机 状态、修改存储保护的指令），实现对系统资源的 分配与管理，为用户提供使用外部设备的服务。
管态比核态的权限低，在此状态下允许使用一些 用户态下不能使用的资源，但不能使用修改CPU状态 的指令。无核态时，管态执行核态的全部功能。
操作系统的运行环境
读写型的存储器 • 可把数据存入其中任一地址单元，并可
在以后的任何时候把数据读出，或者重 新存入新的数据的一种存储器 • 常 被 称 为 随 机 访 问 存 储 器 （ RAM ： Random Access Memory） • RAM主要用作存放随机存取的程序的数 据
操作系统的运行环境
在下列情况下，由用户态转向核态：
• 用户程序要求操作系统的服务，系统调用； • 发生一次中断； • 在用户程序中产生了一个错误的状态； • 在用户程序中企图执行一条特权指令；
从核态转回用户态用一条指令实现，这条指令也是特权指令。 一般情况下是中断返回指令。
操作系统的运行环境
实例：x86系列处理器
• 386、486、Pentium系列都支持4个处理器特权 级别（特权环：R0、R1、R2和R3）
• 从R0到R3特权能力依次降低 • R0相当于双状态系统的管态 • R3相当于目态 • R1和R2则介于两者之间，它们能够运行的指令
集合具有包含关系：
操作系统的运行环境
四个级别运行不同类别的程序： • R0-运行操作系统核心代码 • R1-运行关键设备驱动程序和I/O处理例程 • R2-运行其它受保护共享代码，如语言系统运行环
操作系统的运行环境
例1：微处理器M68000的程序状态字
条件位： C： 进位标志位 Z： 结果为零标志位
V： 溢出标志位 N： 结果为负标志位
I0 – I2：三位中断屏蔽位 S：CPU状态标志位，为1处于管态，为0处于目态 T：陷阱（Trap）中断指示位为1，
在下一条指令执行后引起自陷中断
操作系统的运行环境
操作系统的运行环境
指令执行的基本过程（2）
• 每个指令周期开始时，依据在程序计数器中的指 令地址从存储器中取一条指令
• 在取指完成后根据指令类别自动将程序计数器的 值变成下条指令的地址
• 取到的指令放在指令寄存器（IR）中 • 处理器解释并执行所要求的动作
操作系统的运行环境
5类指令
• 访问存储器指令： 处理器和存储器间数据传送
• 对数据存取也有局部性，在较短的时间内，稳定地保 持在一个存储器的局部区域
处理器主要和存储器的局部打交道 在经过一段时间以后，使用的代码和数据集合会改变
操作系统的运行环境
设计多级存储的体系结构
假设两级存储器：
• 第I级包含1KB，存取时间为0.1μs • 第II级包含1MB，存取时间为1μs
存取I级中的内容，直接存取 存取II级，首先被转移到I级，然后再存取 假设确定内容所在位置时间可以忽略 若在I级存储器中发现存取对象的概率是95%，则平均
a. Set value of timer. b. Read the clock. c. Clear memory. d. Issue a trap instruction. e. Turn off interrupts. f. Modify entries in device-status table. g. Switch from user to kernel mode. h. Access I/O device.
境 • R3-运行各种用户程序 现有基于x86处理器的操作系统，如UNIX、Linux以
及Windows系列大都只用了R0和R3两个特权级别
操作系统的运行环境
图：Intel 系列CPU的特权级别
操作系统的运行环境
管态和用户态的差别
处理器处于管态时： • 全部指令（包括特权指令）可以执行 • 可使用所有资源 • 并具有改变处理器状态的能力
• 中断源：引起中断的事件称中断源，如打印完成中断，其中断源是打印 机。
• 断点：发生中断时正在运行的程序被暂时停止，程序的暂停点称为断点 。例如，某程序正在执行0200地址的指令被中断，那么，0200地址就是 断点， 在中断返回时就执行0200的下一条指令。 中断响应： 是处理机发现有中断请求时，中止现运行程序的执行 并自动引出中断处理程序的过程。 中断处理程序： 对中断事件进行处理的程序叫中断处理程序。如时钟中断处理、打印 机完成中断处理、打印机缺纸中断处理等等。它是操作系统中与硬件最 接近的一部分，是操作系统与硬件的接口。
操作系统的运行环境
处理器中的寄存器
• 寄存器提供了一定的存储能力 • 速度比主存快得多 • 造价高，容量一般都很小
两类寄存器： • 用户可见寄存器 高级语言编译器通过算法分配
并使用之，以减少程序访问主存次数。 • 控制和状态寄存器 用于控制处理器的操作，由
OS的特权代码使用，以控制其它程序的执行。
越慢
操作系统的运行环境
解决方案
采用层次化的存储体系结构 • 当沿着层次下降时 • 每比特的价格将下降，容量将增大 • 速度将变慢，处理器的访问频率也将下
降
操作系统的运行环境
存储访问局部性原理
提高存储系统效能关键点：程序存储访问局部性原理
• 程序执行时，有很多的循环和子程序调用，一旦进入 这样的程序段，就会重复存取相同的指令集合
• 程 序 状 态 字 （ PSW ： Program Status Word），记录处理器的运行模式信息等 等
操作系统的运行环境
指令执行的基本过程（1）
两个步骤： • 先从存储器中每次读取一条指令 • 然后执行这条指令 一个单条指令处理过程称为一个指令周期 程序的执行是由不断取指和执行的指令周期组成
操作系统的运行环境
处理器的状态
为了保护操作系统，将处理器工作状态划分为管态 和用户态：
管态：操作系统管理程序执行时机器所处的状态， 较高的特权级别，又称为特权态（特态）、系统 态 、核心态
用户态：用户程序执行时机器所处的状态，较低的 特权级别，又称为普通态（普态）、目态
有些系统将处理器状态划分核心状态，管理状态和 用户程序状态（目标状态）三种
访问时间为：
结果非常接近I级存储的存取时间
操作系统的运行环境
缓冲技术
引入缓冲目的：缓和CPU与设备速度不匹配的矛盾。
内存
CPU
Cache
字传送
块传送
Buffer
外部设备
缓冲包括：Cache和Buffer。
操作系统的运行环境
1.7.3 中断技术
什么是中断? • 指CPU对系统中或系统外发生异步事件的响应 • 异步事件是指无一定时序关系的随机发生事件
操作系统的运行环境
强迫性中断 • 输入/输出(I/O)中断：主要来自外部设备通
操作系统的运行环境
控制和状态寄存器
• 用于控制处理器的操作 • 大部分对于用户是不可见的 • 一部分可以在某种特权模式（由OS使用）下
访问
操作系统的运行环境
常见的控制和状态寄存器
• 程序计数器（PC：Program Counter）， 记录将要取出的指令的地址
• 指令寄存器（IR：Instruction Register）， 包含最近取出的指令
CPU状态的转换
目态--管态 其转换的唯一途径是通过中断
管态--目态 可用设置PSW(修改程序状态字)实现
操作系统的运行环境
1.7.2 存储系统
• 作业必须把它的程序和数据存放在内存中才能运行 • 多道程系统中，若干个程序和相关的数据要放入主存
储器 • 操作系统要管理、保护程序和数据，使它们不至于受
• 特权指令：只能由操作系统使用的指令。如 启动I/O设备、设置时钟、控制中断屏蔽位、 清主存、设置中断向量，修改PSW等。
• 非特权指令：一般用户使用的指令。如算术 逻辑运算、访问内存、访管指令等
• CPU如何知道当前运行的是操作系统还是一 般应用软件？
依赖于处理器状态
操作系统的运行环境
Which of the following instructions should be privileged?
用户态(User Mode)：
用户程序执行时CPU所处的状态。
在此状态下禁止使用特权指令，不能直接使用系统
资源与改变CPU状态，并且只能访问用户程序所在的
存储空间。
操作系统的运行环境
在核态下操作系统可以使用所有指令，包括 一组特权指令。
• 允许和禁止中断； • 在进程之间切换处理机； • 存取用于内存保护的寄存器； • 执行输入和输出操作； • 停止一个中央处理机的工作。
处理器处于目态时： • 只有非特权指令能执行
操作系统的运行环境
程序状态字PSW
PSW (Program Status Word ): • CPU的状态——指明管态还是目态，用来说
明当前在CPU上执行的是操作系统还是一般 用户程序，从而决定其是否可以使用特权指 令或拥有其它的特殊权力 • 条件码——反映指令执行后的结果特征 • 中断屏蔽码——指出是否允许中断
只读型的存储器: • 只能从其中读取数据，但不能随意用普通方法写入