保护模式软件体系结构
微机保护软件构成ppt课件
B、系统程序和中断服务程序的关系
在微型机开中断后，每间隔一个Ts，定时器就会发出一个采 样脉冲，随即产生中断请求。于是微型机先暂停一下系统程 序，转而执行一次中断服务程序，以保证对输入模拟量的实 时采集。
主程序中的M－N段程序
A M
B
C
D
X
（a）
Y N
采样信号
Ts
Ts
IRQ
AB段流程
IRQ
BC段流程
发跳闸 N
N
发跳闸 12
）
Y 改定值
Y 发送报告
N
TN2 = 0
定时中断开始
控制数据采集系统， 存储采样值
时钟
计算: Ia、 Ic和（ Ia Ic ） 求: Im=Max{Ia,Ic}，
Im3=Max{Ia,Ic, Ia Ic }
N
Im ≥ IⅠ?
Y 发跳闸命令，报告Ⅰ段动作
N
Im ≥ IⅡ ?
保护软件配置有主程序和中断服务程序。主程序包括三个基 本模块：初始化和自检循环模块、保护逻辑判断模块和跳闸处 理模块。
2
2、微机保护的流程图
程序流程图是人们对解决问题的方法、思路或算法 的一种描述。微机保护的流程图能够比较直观、形 象、清楚地反映保护的工作过程和逻辑关系。
流程图的优点： （1）采用简单规范的 符号，画法简单； （2）结构清晰，逻辑 性强； （3）便于描述，容易 理解。
定时中断结束
（b）
.
8
A、系统程序的流程（主程序流程）
1）初始化 ①对硬件电路所设计的可编程并行接口进行初始化 ② 是读取所有开关量输入的状态，并将其保存在规定的RAM 或FLASH地址单元内，以备以后在自检循环时，不断监视开 关量输入是否有变化 ③ 对装置的软硬件进行一次全面的自检 ④ 在经过全面自检后，应将所有标志字清零 ⑤ 进行数据采集系统的初始化 2）系统程序的其它程序 ① 开放中断 ② 自检循环，包括软硬件自动检测、人机对话、定值显示和 修改、报文发送。
软件体系结构概述
软件体系结构概述软件体系结构是指软件系统的组织方式和结构框架，包括系统的组件、模块、连接方式以及它们之间的关系。
软件体系结构定义了系统的主要构成和交互方式，以及系统的整体特性和行为。
软件体系结构的设计和选择对于系统的可维护性、可扩展性、可靠性和性能等方面都有重要影响。
软件体系结构可以理解为一个软件系统的蓝图或者设计模板，它指导和限制了系统在开发和维护过程中的各个方面，并对系统的演化和重用性提供支持。
常见的软件体系结构包括客户端-服务器体系结构、分层体系结构、面向对象体系结构、面向服务体系结构等。
客户端-服务器体系结构是最常见的软件体系结构之一，它将软件系统划分为客户端和服务器两部分。
客户端负责用户界面和用户交互，服务器负责处理业务逻辑和数据存储。
这种体系结构可以提高系统的可伸缩性和可靠性，同时也增加了系统的复杂性和通信开销。
分层体系结构将软件系统划分为多个层次，每个层次具有特定的功能。
常见的层次包括表示层、业务逻辑层和数据访问层。
表示层负责用户界面的展示和交互，业务逻辑层负责系统的业务逻辑处理，数据访问层负责数据的存储和访问。
分层体系结构可以提高系统的可重用性和可维护性，同时也增加了系统的复杂性和通信开销。
面向对象体系结构利用面向对象的思想和技术进行软件系统的设计和实现。
它将软件系统划分为多个对象，每个对象具有特定的属性和方法，并通过消息传递进行交互。
面向对象体系结构可以提高系统的可重用性和可维护性，同时也增加了系统的复杂性和内存开销。
面向服务体系结构将软件系统划分为多个服务，每个服务具有特定的功能和接口。
这些服务通过网络进行通信和交互，从而实现系统的功能需求。
面向服务体系结构可以提高系统的可扩展性和跨平台性，同时也增加了系统的通信开销和服务管理的复杂性。
除了以上常见的软件体系结构外，还有其他一些特定领域的体系结构，如实时系统体系结构、并行系统体系结构等。
实时系统体系结构适用于对响应时间有严格要求的系统，它需要快速的响应和高可靠性。
软件架构模式：掌握常见的软件架构模式和设计原则
软件架构模式：掌握常见的软件架构模式和设计原则软件架构是软件系统整体结构的框架，负责定义软件系统的各个组成部分之间的关系和交互方式。
在软件开发过程中，选择合适的软件架构模式可以提高软件系统的可维护性、扩展性和性能。
下面我们将介绍一些常见的软件架构模式和设计原则。
1.分层架构模式分层架构模式是将系统分为若干层次，每一层次有各自的功能和责任，各层之间通过明确的接口进行通信。
常见的分层架构包括三层架构和N层架构。
三层架构包括表示层（Presentation Layer）、业务逻辑层（Business Logic Layer）和数据访问层（Data Access Layer），分别负责显示用户界面、处理业务逻辑和与数据存储进行交互。
2. MVC模式MVC（Model-View-Controller）模式是一种将应用程序分为数据模型（Model）、视图（View）和控制器（Controller）三个部分的软件架构模式。
Model负责数据的管理和处理，View负责界面的展示，Controller负责处理用户的输入和决定视图和模型之间的交互。
3.微服务架构微服务架构是一种将一个大型软件系统拆分成多个小型、可独立部署的服务的架构模式。
每个微服务都可以独立开发、部署和运行，各个微服务之间通过API进行通信。
微服务架构可以提高系统的灵活性和可扩展性，有利于团队间的协作和部署的快速迭代。
4.事件驱动架构事件驱动架构是一种基于事件和消息传递的软件架构模式，系统中的各个组件相互之间通过事件的方式进行通信。
当一个组件的状态发生变化时，它会发布一个事件，其他组件可以订阅这个事件并做出相应的响应。
事件驱动架构可以降低系统组件之间的耦合度，提高系统的可扩展性和灵活性。
5.领域驱动设计（DDD）领域驱动设计是一种将软件设计与业务领域相结合的设计方法。
DDD将系统分为领域层、应用层和基础设施层，通过模型驱动的方式建模业务领域，并将业务规则和逻辑体现在软件设计中。
软件体系结构设计模式
软件体系结构设计模式软件体系结构设计模式是为了解决在软件开发中遇到的常见问题而提出的一种设计思想和方法。
它们是一些被广泛接受和验证的指导原则，可以帮助开发人员设计出易于维护、可扩展、可重用和灵活的软件系统。
本文将介绍几种常见的软件体系结构设计模式。
一、分层模式（Layered Pattern）：分层模式是将软件系统划分为若干个层次，每个层次对应不同的功能和责任。
这种模式可以提高系统的可维护性，减少耦合度，使系统更易于扩展和修改。
分层模式一般分为三个层次：表示层、业务逻辑层和数据访问层。
表示层负责与用户交互，展示数据；业务逻辑层负责处理业务逻辑，实现系统功能；数据访问层负责与数据库进行交互，进行数据的读写操作。
二、管道过滤器模式（Pipes and Filters Pattern）：管道过滤器模式是一种将数据流按照一定的顺序传递和处理的模式。
数据通过一系列的过滤器，最终产生期望的结果。
管道过滤器模式将任务分解为一系列独立的步骤，每个步骤通过一个单独的过滤器来完成。
每个过滤器只处理特定类型的数据，将结果传递给下一个过滤器。
这种模式可以提高系统的可复用性和可扩展性，便于构建复杂的数据处理流程。
三、客户端-服务器模式（Client-Server Pattern）：客户端-服务器模式是一种将软件系统划分为客户端和服务器两个部分的模式。
客户端负责向服务器发送请求，服务器负责处理请求并返回结果。
客户端-服务器模式可以用于实现分布式系统，将系统的负载分散到多台服务器上，提高系统的可扩展性和性能。
同时，通过将客户端和服务器解耦，可以使系统更易于维护和修改。
四、发布-订阅模式（Publish-Subscribe Pattern）：发布-订阅模式是一种将消息发送方（发布者）和消息接收方（订阅者）解耦的模式。
发布者将消息发送到消息队列或消息总线，订阅者从中获取感兴趣的消息进行处理。
发布-订阅模式可以实现系统的解耦和异步通信。
软件体系结构_第二章软件体系结构的风格与模式
软件体系结构_第二章软件体系结构的风格与模式软件体系结构是指软件系统在运行时所表现出来的组成部分之间的关系。
在软件设计和开发过程中，选择适合的体系结构风格与模式对于实现系统的可扩展性、可维护性和可靠性等方面的要求非常重要。
本章将介绍一些常见的软件体系结构风格与模式。
1. 分层体系结构（Layered architecture）分层体系结构是一种自顶向下的体系结构风格，它将软件系统划分为多个分层，每个分层只与其相邻的分层进行通信，并且每个分层都具有一定的功能和责任。
分层体系结构能够有效地提高系统的模块化程度，降低系统的复杂性。
2. 客户/服务器体系结构（Client/Server architecture）客户/服务器体系结构是基于分布式计算的一种体系结构风格，其中客户端和服务器端是相对的角色。
客户端负责用户界面和用户交互，而服务器端负责数据存储和业务逻辑。
客户/服务器体系结构能够提高系统的可扩展性和性能。
3. 事件驱动体系结构（Event-Driven architecture）事件驱动体系结构是一种基于事件和消息的体系结构风格，其中组件之间通过事件和消息进行通信和协作。
事件驱动体系结构能够实现松耦合，提高系统的灵活性和可扩展性。
4. MVC模式（Model-View-Controller pattern）MVC模式是一种软件设计模式，用于将用户界面、数据处理和业务逻辑相分离，使每个部分可以独立变化。
模型（Model）表示应用程序的数据和业务逻辑，视图（View）表示用户界面，控制器（Controller）负责接收和处理用户的输入。
MVC模式能够提高系统的可维护性和可重用性。
5. 微服务架构（Microservices architecture）微服务架构是一种将系统划分为多个小型、自治的服务的体系结构风格。
每个服务都可以独立地开发、部署和扩展，并且通过轻量级的协议进行通信。
微服务架构能够提高系统的灵活性和可扩展性。
软件体系结构
软件体系结构软件体系结构是指软件系统中各个组件之间的关系和结构的抽象描述。
它是构建软件系统的基础，对软件系统的设计和开发起着重要的指导作用。
本文将从软件体系结构的定义、目标和应用领域等方面对其进行详细的介绍。
一、软件体系结构的定义软件体系结构是指软件系统中各个组件之间的关系和结构的抽象描述，它包括软件系统的静态结构和动态行为。
静态结构是指软件系统中组件的组织方式和相互之间的关系，动态行为是指软件系统中组件的交互方式和相互之间的通信方式。
二、软件体系结构的目标软件体系结构的目标是实现软件系统的可重用性、可维护性、可扩展性和可伸缩性。
可重用性是指软件系统中的组件能够被多次使用，可维护性是指软件系统中的组件能够被轻松地修改和维护，可扩展性是指软件系统能够根据需求进行功能的扩展，可伸缩性是指软件系统能够根据需求进行性能的扩展。
三、软件体系结构的应用领域软件体系结构广泛应用于各个领域的软件系统开发，特别是大型跨平台和分布式系统的开发。
在金融领域，软件体系结构被应用于交易系统和风险管理系统的开发；在电子商务领域，软件体系结构被应用于在线购物系统和支付系统的开发；在物流领域，软件体系结构被应用于供应链管理系统和运输管理系统的开发。
四、软件体系结构的基本原则软件体系结构的设计应遵循以下基本原则：1. 模块化：将软件系统分为独立的模块，每个模块只负责特定的功能，通过接口进行通信和交互。
2. 松耦合：各个模块之间的依赖应尽量降低，避免模块之间的紧密耦合，以提高系统的灵活性和可维护性。
3. 高内聚：模块内部的各个元素之间应紧密关联，功能相关的元素应放在同一个模块中，以提高系统的内聚性。
4. 分层：将软件系统分为多个层次，每个层次负责不同的功能，上层层次通过接口调用下层层次的功能。
5. 可伸缩性：系统的设计应考虑未来的扩展需求，能够根据需求进行功能和性能的扩展。
六、软件体系结构的设计方法软件体系结构的设计方法有很多种，常用的有面向对象的体系结构设计方法、服务导向的体系结构设计方法和领域驱动设计方法。
ARM体系结构与编程
ARM体系结构与编程
一、ARM体系结构
ARM(Advanced RISC Machine)是由英国ARM公司开发的一种低功耗、超低成本的处理器架构，是移动设备的首选处理器。
ARM架构的处理器有ARM7、ARM9、ARM11、 Cortex-A8 、Cortex-A15等，它们核心架构特点为以下几点：
1.保护模式。
ARM架构的处理器能够在用户模式和两个高级的保护模式之间来回切换。
2.对齐式存储。
ARM架构的处理器采用对齐方式，其二进制指令必须按照固定的位置排列，以便提高存储空间的利用率。
3.浮点处理单元。
ARM架构的处理器具有浮点数处理功能，使数值运算能够高效率地完成。
4.多级缓存。
ARM架构的处理器将原始数据复制到不同级别的快速缓存中，以便快速访问。
二、ARM程序的编程
1、ARM程序的编写
ARM程序的编写可以使用C语言编写，程序开发者需要掌握ARM架构各种中央处理器扩展指令集的使用方法，以便获得更好的效率。
2、编译ARM程序
ARM程序的编译是使用GNU的gcc编译器进行的，它可以将C语言编写的程序编译成ARM架构的机器码，并可以在ARM架构的处理器上运行。
3、调试ARM程序
ARM程序的调试使用GDB程序调试，它可以提供丰富的调试工具，可以跟踪程序执行的步骤，提供全面的程序反馈信息，可以帮助开发者快速定位程序运行出错的地方。
三、总结。
软件工程中的软件体系结构与设计模式
软件工程中的软件体系结构与设计模式软件工程是一门涉及软件开发、维护、测试和管理的学科。
在软件工程的实践中，软件体系结构和设计模式是两个重要的概念。
本文将探讨软件体系结构与设计模式在软件工程中的应用和重要性。
一、软件体系结构软件体系结构是指软件系统的整体结构和组成部分之间的关系。
它描述了软件系统的组织方式、模块划分和模块之间的通信方式。
软件体系结构的设计对于软件系统的可维护性、可扩展性和可重用性具有重要影响。
在软件体系结构的设计中，常用的模式包括层次结构、客户端-服务器模式和发布-订阅模式等。
层次结构将软件系统划分为多个层次，每个层次都有特定的功能。
客户端-服务器模式将软件系统划分为客户端和服务器两个部分，客户端发送请求，服务器处理请求并返回结果。
发布-订阅模式中，发布者发布消息，订阅者接收消息。
软件体系结构的设计需要考虑多个因素，如系统的可靠性、性能、安全性和可维护性等。
一个好的软件体系结构应该能够满足系统的需求，并且易于理解和维护。
二、设计模式设计模式是在软件设计中常见问题的解决方案。
它们是经过验证的、可重用的设计思想，可以提高软件的可维护性和可扩展性。
设计模式可以分为三类：创建型模式、结构型模式和行为型模式。
创建型模式用于对象的创建，包括工厂模式、单例模式和原型模式等。
结构型模式用于对象之间的组合，包括适配器模式、装饰器模式和代理模式等。
行为型模式用于对象之间的通信，包括观察者模式、策略模式和命令模式等。
设计模式的应用可以提高软件系统的灵活性和可维护性。
通过使用设计模式，开发人员可以将系统的不同部分解耦，使其更易于修改和扩展。
此外，设计模式还可以提高代码的可读性，减少重复代码的编写。
三、软件体系结构与设计模式的关系软件体系结构和设计模式是紧密相关的概念。
软件体系结构提供了软件系统的整体框架，而设计模式提供了解决具体问题的方法。
在软件体系结构的设计中，设计模式可以用于解决不同层次和模块之间的通信问题。
微处理器的体系结构
兼容性
针对系列计算机 要求所有机种间能够保持向上兼容和向后兼容 向上兼容：为某个档次机种编制的软件能够不加修 改地运行在比它高档的机种上 向后兼容：为某个时期生产的机种编制的软件能够 不加修改地运行在它之后生产的机种上 Pentium微处理器的运行模式：实模式、保护模式
兼容性 针对（软件）体系结构，非硬件实现
1000：1234 0100：ABCD
计算机体系结构是程序员所看到的系统的一些属性： 概念性的结构和功能上的表现，这些属性既不同于数 据流和控制的组织，也不同于逻辑设计和物理实现。
Amdahl,1964
计算机体系结构是连接硬件和软件的一门学科，它研 究的内容不但涉及计算机硬件，也涉及计算机软件。
计算机体系结构与计算机组成
区别在于关心的问题不同： •计算机体系结构关心的是怎样合理地进行软硬 件功能分配，为软件人员提供适用的计算机 •计算机组成关心的是怎样合理地实现分配给硬 件的功能和指标，提高性能价格比
第二章 Pentium微处理器的体系结构
2.1 计算机体系结构的含义 2.2 Pentium微处理器的内部结构 2.3 实模式软件体系结构 2.4 保护模式软件体系结构 2.5 浮点部件软件体系结构
2.1 计算机体系结构的含义
计算机体系结构 = computer architecture (计算机系统结构)
简单指令：完全由硬件执行而无需任何微码控制， 在一个时钟周期内执行的指令
•mov reg, reg/mem/imm •mov mem,reg/imm •alu reg, reg/mem/imm •alu mem, reg/imm •inc reg/mem •dec reg/mem •push reg/mem •pop reg •lea reg, mem •jmp/call/jcc near •nop
安全保护体系框图
安全保护体系框图概述本文档旨在提供一个安全保护体系框图，包括各个组成部分和它们之间的关系，以确保保护系统的机密性、完整性和可用性。
框图组成部分1. 访问控制访问控制是保护系统安全性的基础，它通过控制用户和实体对系统资源的访问来防止未经授权的访问和数据泄露。
2. 身份认证和授权身份认证和授权是确保只有经过验证和授权的用户才能访问系统资源的重要组成部分。
身份认证验证用户的身份，授权则确定用户可以访问的资源和操作。
3. 数据加密数据加密是一种保护数据机密性的重要手段，它通过对数据进行加密和解密来防止未经授权的访问和数据泄露。
4. 安全审计安全审计跟踪和记录系统的活动，以便及时检测和响应异常活动。
通过安全审计，可以识别潜在的安全漏洞和威胁，并采取相应的措施进行修复和防御。
5. 恶意代码防护恶意代码防护是保护系统免受病毒、恶意软件和其他恶意活动的重要措施。
它包括使用防病毒软件、防火墙和其他安全工具来监测、阻止和消除恶意代码的威胁。
6. 物理安全物理安全确保系统硬件和设备的安全，防止非授权人员物理上接触系统、设备和其他敏感信息。
7. 灾难恢复灾难恢复是在遭受系统故障、自然灾害或其他意外事件后，恢复系统正常运行的重要过程。
它包括制定灾难恢复计划、备份关键数据和配置冗余系统。
总结本文档提供了一个安全保护体系框图，包括访问控制、身份认证和授权、数据加密、安全审计、恶意代码防护、物理安全以及灾难恢复等组成部分。
这些组成部分在不同层面上为系统提供了全方位的保护，确保系统的安全性和可靠性。
软件体系结构
软件体系结构
软件体系结构（Software architecture，软件架构）为软件系统提供了一个结构、行为和属性的高级抽象，由构成系统的元素的描述、这些元素的相互作用、指导元素集成的模式以及这些模式的约束组成。
软件体系结构不仅指定了系统的组织结构和拓扑结构，并且显示了系统需求和构成系统的元素之间的对应关系，提供了一些设计决策的基本原理。
对于软件项目的开发来说，一个清晰的软件体系结构是首要的。
传统的软件开发过程可以划分为从概念直到实现的若干个阶段，包括问题定义、需求分析、软件设计、软件实现及软件测试等。
软件体系结构的建立应位于需求分析之后，软件设计之前。
但在传统的软件工程方法中，需求和设计之间存在一条很难逾越的鸿沟，从而很难有效地将需求转换为相应的设计。
而软件体系结构就是试图在软件需求与软件设计之间架起一座桥梁，着重解决软件系统的结构和需求向实现平坦地过渡的问题。
软件体系结构是项目干系人进行交流的手段，明确了对系统实现的约束条件，决定了开发和维护组织的组织结构，制约着系统的质量属性。
软件体系结构使推理和控制更改更简单，有助于循序渐进的原型设计，可以作为培训的基础。
软件体系结构是可传递和可复用的模型，通过研究软件体系结构可能预测软件的质量。
软件体系结构汇总
软件体系结构汇总软件体系结构是指在软件开发过程中，通过分析和设计将软件系统拆分成不同的模块，确定各个模块之间的关系和通信方式的过程。
软件体系结构的设计对于软件系统的可维护性、可扩展性等方面有着至关重要的影响。
本文将对几种常见的软件体系结构进行汇总介绍。
1. 分层体系结构（Layered Architecture）分层体系结构是将软件系统划分为若干层，每一层都具有特定的功能和对上下层的依赖关系。
常见的分层包括用户界面层、业务逻辑层、数据访问层等。
分层体系结构的优点是模块化、可维护性和可重用性较好，不同层之间的耦合度较低，但也存在性能问题和复杂度较高的缺点。
2. 客户端-服务器体系结构（Client-Server Architecture）客户端-服务器体系结构将软件系统划分为客户端和服务器两部分，客户端负责与用户交互，服务器负责处理和存储数据。
客户端-服务器体系结构的优点是系统的可伸缩性和灵活性较好，但也存在服务器压力过大、网络延迟等问题。
3. MVC体系结构（Model-View-Controller Architecture）MVC体系结构将软件系统划分为模型、视图和控制器三个部分，模型负责业务逻辑和数据存储，视图负责用户界面显示，控制器负责协调模型和视图之间的交互。
MVC体系结构的优点是模块化和分工明确，可以提高系统的可维护性和可扩展性。
4. Pipe and Filter体系结构Pipe and Filter体系结构将软件系统划分为一系列的处理器（Filter）和数据通道（Pipe），每个处理器负责执行一些特定的功能，通过数据通道进行输入和输出。
Pipe and Filter体系结构的优点是模块化和可重用性较好，但也存在处理器之间的依赖性和性能问题。
5. Blackboard体系结构Blackboard体系结构将软件系统划分为一个共享数据结构（Blackboard）和一组独立的处理器（Knowledge Sources），数据结构用于共享问题描述和部分解决方案，处理器根据问题描述和解决方案进行并行计算和协作。
软件工程软件体系结构
软件工程软件体系结构1. 引言软件体系结构是软件工程领域中一个重要的概念，它描述了一个软件系统的整体结构和组成部分之间的关系。
软件体系结构的设计和实现对于软件系统的可维护性、可扩展性和可重用性等方面具有重要影响。
本文将介绍软件体系结构的基本概念、常见的体系结构类型以及设计和评估软件体系结构的方法。
2. 软件体系结构的基本概念软件体系结构是一个软件系统的抽象表示，它描述了系统的组成部分和它们之间的关系。
一个软件体系结构可以包含多个子系统或模块，每个子系统或模块负责系统的某个特定功能。
软件体系结构可以采用不同的视角进行描述，例如逻辑视图、物理视图和过程视图。
在软件体系结构中，常见的概念和术语包括模块、接口、组件、连接器和配置。
模块是软件系统的基本构建单元，它封装了特定的功能和实现细节。
接口定义了模块之间的通信方式和协议。
组件是一个可重用的软件单元，它可以被多个模块使用。
连接器用于连接不同的组件和模块，实现模块之间的通信。
配置描述了系统中各个组件和模块的布局和拓扑结构。
3. 常见的软件体系结构类型在软件工程中，有多种常见的软件体系结构类型，每种类型都具有不同的特点和适用场景。
下面介绍几种常见的软件体系结构类型。
3.1 分层体系结构分层体系结构是一种将系统分成多个层次的结构，每个层次负责系统中的不同功能。
不同层次之间通过接口进行通信。
分层体系结构的优点是简化了系统的设计和维护，提高了系统的可扩展性和可重用性。
3.2 客户端-服务器体系结构客户端-服务器体系结构是一种将系统分成客户端和服务器的结构，客户端负责用户界面和用户交互，服务器负责数据处理和业务逻辑。
客户端通过网络与服务器进行通信。
客户端-服务器体系结构的优点是可以实现分布式计算和集中管理，缺点是系统的性能受限于网络的带宽和延迟。
3.3 事件驱动体系结构事件驱动体系结构是一种通过事件和消息进行通信的结构，不同组件之间通过发布和订阅事件来实现解耦和异步处理。
10个常见的软件架构模式
10个常见的软件架构模式在软件开发过程中，根据系统需求和设计目标，可以采用多种不同的软件架构模式。
这些模式是根据过去的实践和经验总结出来的，在不同的场景下具有不同的适用性和优缺点。
下面是10个常见的软件架构模式：1. 分层架构（Layered Architecture）：分层架构将系统划分为若干个层，每个层负责特定的功能。
每个层都只与其相邻的层进行通信，层与层之间通过接口进行交互。
这种架构模式具有松耦合和模块化的优点，方便代码管理和维护。
2. 客户端-服务器架构（Client-Server Architecture）：客户端-服务器架构将系统划分为客户端和服务器两个部分。
客户端负责用户界面和用户输入，服务器负责处理请求并返回结果。
这种架构模式适用于需要处理大量请求和数据共享的系统。
3. MVC（Model-View-Controller）架构：MVC是一种常见的分层架构模式，将系统划分为模型（Model）、视图（View）和控制器（Controller）。
模型负责处理数据和业务逻辑，视图负责显示数据，控制器负责接收用户输入并进行处理。
4. 微服务架构（Microservices Architecture）：微服务架构将系统划分为多个小型服务，每个服务独立部署和运行。
每个服务只负责特定的业务功能，并通过轻量级通信机制进行交互。
这种架构模式可以提高系统的可伸缩性和灵活性，但也增加了服务间的协调和管理成本。
5. 事件驱动架构（Event-Driven Architecture）：事件驱动架构基于事件的消息传递机制，通过事件的触发和处理实现系统的功能。
系统中的组件分为事件生产者和事件消费者，事件生产者生成事件并将其传递给事件消费者进行处理。
这种架构模式适用于需要实时处理和响应事件的系统。
6. 领域驱动设计（Domain-Driven Design）：领域驱动设计是一种将业务逻辑和系统设计相结合的架构模式。
软件体系结构与设计模式
软件体系结构与设计模式软件体系结构是指软件系统各个组件之间的关系和相互作用方式的规范。
设计模式则是一套解决软件设计问题的经验总结和最佳实践。
本文将介绍软件体系结构和设计模式的概念、特点以及在软件开发中的应用。
一、软件体系结构的概念与特点软件体系结构是软件系统的基本框架，规定了系统各个组件之间的关系和相互作用方式。
它包括系统的整体结构、组件的划分和接口的定义等。
软件体系结构的概念有以下几个特点：1. 模块化：将系统划分为相互独立的模块，每个模块都有明确定义的功能和接口。
2. 层次化：将系统划分为不同的层次，每个层次负责不同的功能和任务。
3. 分布式：将系统组件部署在不同的计算节点上，实现分布式计算和资源共享。
4. 可扩展性：能够方便地添加、修改和删除系统组件，以适应不同的需求和变化。
5. 可重用性：通过模块化和规范化的设计，实现组件的复用和共享。
二、常见的软件体系结构模式在软件体系结构中，常见的模式有分层模式、客户-服务器模式、主从模式、发布-订阅模式等。
1. 分层模式：将系统划分为多个层次，每个层次负责不同的功能和任务。
上层接口只与下一层接口进行交互，实现了模块之间的解耦和复用。
2. 客户-服务器模式：将系统划分为客户端和服务器端，客户端发送请求，服务器端提供服务并返回结果。
实现了任务的分布和协作。
3. 主从模式：主节点负责协调和管理各个从节点的工作，从节点负责执行具体的任务并向主节点汇报。
实现了任务的分配和并行处理。
4. 发布-订阅模式：发布者发布消息，订阅者接收并处理消息。
实现了组件之间的松耦合和消息的异步处理。
三、设计模式的概念与分类设计模式是针对特定问题的解决方案，是一种在软件设计中常用的思维方式和方法。
常见的设计模式有创建型模式、结构型模式和行为型模式。
1. 创建型模式：用于创建对象的模式，包括工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式和原型模式等。
2. 结构型模式：用于组织类和对象的模式，包括适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式和桥接模式等。
计算机软件整体保护模式之探讨
计算机软件整体保护模式之探讨随着计算机技术的飞速发展，计算机软件保护问题日益凸显。
软件保护的主要目的是防止软件被非法复制、篡改和恶意攻击。
本文将从整体保护模式的角度，探讨计算机软件保护的方法和策略。
关键词：计算机软件、整体保护模式、物理保护、技术保护、管理保护引言计算机软件是人类智慧的结晶，但由于其可复制性强，往往成为攻击者的主要目标。
为了保护软件开发者的合法权益，软件保护技术应运而生。
整体保护模式是一种全面的软件保护方法，可从物理、技术和管理等多个层面进行防范和应对。
物理保护物理保护主要是指对软件所在的硬件设备进行保护，如加装加密芯片、硬件锁等。
这些措施可以防止硬件设备被非法访问和复制，进而保护其中的软件资产。
加强对硬件设备的监管和管理，如实行进场验证、离场检查等制度，也可以有效降低软件受到攻击的风险。
技术保护技术保护是计算机软件保护的核心，包括代码加密、代码混淆、反调试技术等。
代码加密是通过加密算法将源代码转换成无法直接阅读的形式，只有通过特定密钥才能解密。
代码混淆是采用一系列技术手段，使源代码在执行时仍能产生正确的结果，但人类无法阅读和理解。
反调试技术则是防止攻击者通过调试工具篡改软件的行为。
管理保护管理保护是通过对软件使用和访问进行授权和监管来实现的。
建立健全的许可制度和审计机制，限制软件的使用范围和访问权限，能够有效防止软件被非法使用和攻击。
同时，加强软件开发过程中的知识产权保护，如专利申请、技术保密等，也能够为软件提供更好的保护。
结论计算机软件保护是一项复杂而重要的工作，需要从多个层面进行防范和应对。
整体保护模式为软件保护提供了一种全面的解决方案，综合运用物理保护、技术保护和管理保护等多种手段，为计算机软件的安全和发展保驾护航。
然而，随着技术的不断进步，软件保护的难度也在逐渐加大。
未来，我们需要进一步加强软件保护技术的研究和应用，以应对日益严峻的软件安全挑战。
关键词：计算机软件、整体保护模式、物理保护、技术保护、管理保护。
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保护模式概述
保护机制——不同任务之间的保护 不同任务之间的保护 保护机制
保护模式软件体系结构
任务A和任务 并存 那么任务A和任务 必须隔离， 和任务B必须隔离 任务 和任务B并存，那么任务 和任务 必须隔离，以免相 和任务 并存， 互影响。把每个任务放置在不同的虚拟地址空间可以实现任 互影响。 务与任务的隔离。 务与任务的隔离。两个不同任务的虚拟地址转换为不同的物 理地址。 理地址。 仅由一个任务占有的虚拟地址空间部分，称为局部地址空间。 仅由一个任务占有的虚拟地址空间部分，称为局部地址空间。 局部地址空间 局部地址空间包含的代码和数据，是任务私有的， 局部地址空间包含的代码和数据，是任务私有的，需要与系 统中的其它任务相隔离。 统中的其它任务相隔离。 另一方面，任务 和任务 可能要共享部分代码和数据， 和任务B可能要共享部分代码和数据 另一方面，任务A和任务 可能要共享部分代码和数据，如 对操作系统的共享。 对操作系统的共享。 各个任务公用的虚拟地址空间部分，称为全局地址空间。 各个任务公用的虚拟地址空间部分，称为全局地址空间。对 全局地址空间 全局地址空间中同一虚拟地址的访问， 全局地址空间中同一虚拟地址的访问，在所有任务中都转换 为同样的物理地址，从而支持公共的代码及数据的共享。 为同样的物理地址，从而支持公共的代码及数据的共享。 6
S=0，系统段描述符 ， TYPE为4位，共有 种类型。其中： 种类型。 为 位 共有16种类型 其中： 2，LDT ， 9，TSS，非忙 ， ， B，TSS，忙 ， ， 位无定义(D=0) ② D位无定义 位无定义
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5，任务门 ， C，调用门 ， E，中断门 ， F，陷阱门 ，
保护模式软件体系结构
7 5 4 3 2 1 0
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0 AVL 段界限 段界限16~19位 6 位 访问权限字节
段基址0~23位 位 段基址
段界限0~15位 位 段界限
保护模式软件体系结构
段描述符： 段描述符：
G位(粒度位 ： 位 粒度位 粒度位)： G=0, 段的长度以字节为单位 段基址24~31位 段基址 位 段长最大1M字节 段长最大 字节 段界限16~19位 位 G=1,段的长度以页 段的长度以页(4K字节 为单位 G D 0 AVL段界限 字节)为单位 段的长度以页 字节 段长最大1M× 段长最大 ×4K=4G字节 字节 访问权限字节 D位：D=0， 位 ， 16位指令方式 代码段 位指令方式(代码段 位指令方式 代码段) 段的上界为64K(数据段 数据段) 段的上界为 数据段 段基址0~23位 段基址 位 使用16位堆栈指针 堆栈段 位堆栈指针SP(堆栈段 堆栈段) 使用 位堆栈指针 D=1， ， 32位指令方式 代码段 位指令方式(代码段 位指令方式 代码段) 段的上界为4G(数据段 数据段) 段的上界为 数据段 段界限0~15位 段界限 位 使用32位堆栈指针 位堆栈指针ESP(堆栈段 堆栈段) 使用 位堆栈指针 堆栈段 AVL位：软件可用位。未作规定 位 软件可用位。
Windows 操作系统只使用了 级和 级 操作系统只使用了0级和 级和3级
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保护模式软件体系结构
描述符与描述符表 描述符(Descriptor)： ： 描述符
描述符是一个 字节的数据结构 描述符是一个8字节的数据结构。 Pentium采用描述符来 一个 字节的数据结构。 采用描述符来 描述存储器段的位置、大小和使用情况。 描述存储器段的位置、大小和使用情况。 包括段描述符、系统段描述符和门描述符三种类型。 包括段描述符、系统段描述符和门描述符三种类型。
S=0，为系统段描述符 ， TYPE=2，为DLT ， P=1，DPL=2 ， 因此为一个特权级为2的LDT， 因此为一个特权级为 的 ， 已经在内存中 的基址为00200000H， 该LDT的基址为 的基址为 ， 界限为00300H 界限为 G=0，段的长度以字节为单位 ，
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保护模式软件体系结构
保护模式概述
保护机制——同一任务内的保护 同一任务内的保护 保护机制
保护模式软件体系结构
在一个任务之内，定义有四种执行特权级(PL, Privilege 在一个任务之内，定义有四种执行特权级 特权级 Level) ，用于限制对任务中不同的存储器段进行访问。 用于限制对任务中不同的存储器段进行访问。 Pentium为每个任务提供了 种特权级，0级最高，3级最低 为每个任务提供了4种特权级 级最高， 级最低 为每个任务提供了 种特权级， 级最高
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保护模式软件体系结构
保护模式tium处理器要对存放在存储器中的 为了支持多任务， 处理器要对存放在存储器中的 代码及数据的保护与共享提供支持。 代码及数据的保护与共享提供支持。 任务（进程） 程序在执行时的一种情况， 任务（进程）：程序在执行时的一种情况，是一个动态的 概念。 概念。 乐谱与演奏 Pentium的保护机制能有效地实现不同任务之间的保护和 的保护机制能有效地实现不同任务之间的保护和 同一任务内的保护。 同一任务内的保护。
A位：A=0，段尚未被访问 位 ， A=1，段已被访问 ，
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段描述符： 段描述符：
访问权限字节 1~3位表示段的类型 位表示段的类型
7 P 6 5 4 S 3 DPL 2 1 ED W E C R 0 A
E=0，为数据段 ， ED=0，段向上扩展 ， 为数据段 ED=1，段向下扩展 ， 为堆栈段 W=0，数据段只读 ， W=1，数据段可写 ，
门描述符： 门描述符：
属于系统段描述符 门提供了将程序控制转给服务程 序入口的手段。有任务门、 序入口的手段。有任务门、调用 中断门、陷阱门4种类型 门、中断门、陷阱门 种类型
偏移量16~31位 位 偏移量 访问权限字节
7 6 5 4 3 2 1 0
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0 0 0 字计数 偏移量： 偏移量：相对于段基地址的偏移 量，为目标代码的入口点 选择符0~15位 选择符 位 选择符：用于确定段基地址 选择符： 字计数： 字计数：从调用者堆栈中复制到被 调用者堆栈中的参数个数 偏移量0~15位 偏移量 位
保护模式软件体系结构
例：判断描述符所描述的段的性质
0 0 0 0 0 0 0 0 7 0 0 0 0 0 0 0 0 6 1 1 0 0 0 0 1 0 5 0 0 1 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0
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保护模式软件体系结构
描述符表 全局描述符表(GDT) 全局描述符表
整个系统只有一个 表中包含可能被所有任务所共享的段的描述符——包 包 表中包含可能被所有任务所共享的段的描述符 括操作系统用的数据段、代码段、堆栈段， 括操作系统用的数据段、代码段、堆栈段，各种任务 的任务状态段(TSS)，所有的 的任务状态段 ，所有的LDT段，中断服务程序 段 段等。 段等。
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保护模式概述
虚拟存储器的概念
保护模式软件体系结构
虚拟存储器是一种软硬件结合的技术， 虚拟存储器是一种软硬件结合的技术，用于提供比在计算 机系统中实际可以使用的物理内存大得多的存储空间。 机系统中实际可以使用的物理内存大得多的存储空间。 虚拟存储器的地址称为逻辑地址或虚拟地址， 虚拟存储器的地址称为逻辑地址或虚拟地址，全部逻辑地 逻辑地址 虚拟地址空间。 址的集合称为虚拟地址空间 址的集合称为虚拟地址空间。 Pentium支持的虚拟地址空间可达 支持的虚拟地址空间可达64TB。 支持的虚拟地址空间可达 。 只有物理内存中的程序才能运行， 只有物理内存中的程序才能运行，只有物理内存中的数据 才能被访问，所以虚拟地址空间必须映射到物理地址空间。 才能被访问，所以虚拟地址空间必须映射到物理地址空间。 Pentium通过扩充的存储器分段管理机制和可选的存储器 通过扩充的存储器分段管理机制和可选的存储器 分页管理机制实现虚拟地址到物理地址的转换。 分页管理机制实现虚拟地址到物理地址的转换。
应用程序 常规扩展 系统服务 内核 级别0 级别 级别1 级别 级别2 级别 级别3 级别
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保护模式概述
保护机制——同一任务内的保护 同一任务内的保护 保护机制
保护模式软件体系结构
每个存储器段都与一个特权级别相联系。 每个存储器段都与一个特权级别相联系。 在任何时候，一个任务总是在四个特权级之一下运行， 在任何时候，一个任务总是在四个特权级之一下运行， 任务在特定时刻的特权级称为当前特权级 (Current Privilege level)，标记为 ，标记为CPL，即当前运行程序的特权级。 ，即当前运行程序的特权级。 每当一个程序试图访问一个段时，就把CPL与要访问的 每当一个程序试图访问一个段时，就把 与要访问的 段的特权级进行比较，以决定是否允许这一访问。 段的特权级进行比较，以决定是否允许这一访问。
7 6 5 4 3 2 1 0
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保护模式软件体系结构
段描述符： 段描述符：
7 6 5 4 S 3
访问权限字节
P
DPL
2 1 0 ED R E A C W
P位 P=0， P位：P=0，段不在内存中 P=1，段在内存中 ， DPL：取值0~3，确定段的 ：取值 ， 特权级 S位：S=1，段描述符 位 ，
描述符表
一个任务会涉及多个存储器段， 一个任务会涉及多个存储器段，每个段需要一个描述 符来描述， 把描述符按顺序组织成线性表， 符来描述，Pentium把描述符按顺序组织成线性表，称 把描述符按顺序组织成线性表 为描述符表 描述符表占内存一定的区域， 描述符表占内存一定的区域，由系统地址寄存器 （GDTR、IDTR、LDTR）指示其在物理存储器中的 、 、 ） 位置和大小 描述符表有三种： 描述符表有三种： 全局描述符表GDT 全局描述符表 中断描述符表IDT 中断描述符表 局部描述符表LDT 局部描述符表