操作系统（3）操作系统的运行环境
一、硬件环境
中央处理器（CPU）：
- 指令系统：每个CPU都拥有自己的指令系统，这些指令是计算机能够执行的基本操作。指令分为数据处理类指令、转移类指令、数据传送类指令、移位与字符串指令以及I/O类指令等。
- 特权指令与非特权指令：特权指令只能由操作系统使用，用于执行关键的系统级操作；非特权指令则可以由操作系统和普通用户使用。
- 处理器状态：CPU有两种工作状态，即管态（特权状态，运行操作系统程序）和目态（用户状态，运行普通用户程序）。在管态下，程序可以执行全部指令，使用所有资源；在目态下，程序只能执行非特权指令。
- 寄存器：寄存器具有最快的访问速度，包括用户可见寄存器（如数据寄存器、地址寄存器、条件码寄存器等）和控制和状态寄存器（如程序计数器PC、指令寄存器IR、程序状态字PSW等）。这些寄存器在指令的执行过程中起着重要作用。
内存：
- 内存是计算机系统中的临时存储部件，用于存储正在执行的程序和数据。内存的大小和速度对程序的运行效果具有重要影响。
- 内存保护机制：操作系统需要确保用户程序不会访问到未授权的内存区域。这通常通过硬件提供的界地址寄存器或存储键等机制来实现。
存储设备：
- 存储设备用于永久存储数据和程序。常见的存储设备包括硬盘、固态硬盘（SSD）、U盘等。
- 存储设备的容量和读写速度对程序的存储和读取效率具有重要影响。
输入输出设备：
- 输入输出设备用于实现计算机与外部世界的交互。常见的输入输出设备包括键盘、鼠标、显示器、打印机等。
- 这些设备使得用户能够输入数据和指令，并查看程序的输出结果。
二、软件环境
驱动程序：操作系统需要与硬件设备进行交互，因此需要相应的驱动程序来支持硬件设备的正常工作。驱动程序是操作系统与硬件设备之间的桥梁。
应用程序：操作系统要提供给用户一个运行应用程序的平台，因此需要与各种应用程序进行交互。这些应用程序可以是文档处理程序、图形编辑器、游戏等。
系统服务：操作系统还需要提供一些系统级的服务，如文件系统、网络服务、进程管理等。这些服务通常由操作系统自身或用户安装的软件提供。
系统调用接口（API）：应用程序通过系统调用接口与操作系统进行交互。API提供了适用于本操作系统中任何程序的函数（接口）的集合，使得应用程序能够利用操作系统提供的服务和资源来完成特定的任务。
三、用户与操作系统之间的关系
用户接口：操作系统提供了用户接口，使用户能够方便地与计算机进行交互。这些接口包括图形用户界面（GUI）和命令行界面（CLI）等。
程序执行：在操作系统中，应用程序通过系统调用接口执行。操作系统负责调度和管理这些应用程序的执行过程，确保它们能够高效、稳定地运行。
安全性与稳定性：操作系统需要确保用户程序的安全性，防止恶意程序对系统进行攻击或破坏。同时，操作系统还需要提供稳定的运行环境，确保应用程序能够正常运行并处理各种异常情况。
总结
综上所述，操作系统的运行环境包括硬件环境和软件环境两个方面。硬件环境提供了基本的计算和数据存储能力；软件环境则提供了操作系统与其他软件之间的交互接口以及系统级的服务。这些环境共同为操作系统的稳定运行和应用程序的高效执行提供了有力支持。
结语
我的努力求学没有得到别的好处
只不过是愈来愈发觉自己的无知
！！！
