S/390的系统运行方式为了满足各种不同应用业务的需求，S/390可以运行在不同的模式下。
S/370本机模式在这种模式下，S/390同样可以执行S/370的217条指令，但是它利用S/370的扩展实寻址的26为地址，可以将重要存储器扩展到64位。中央存储器的容量的增大意味着页面调度次数（PAGING）的减少，因而提高了整个系统的性能。
ESA/390方式这个方式的运行是按企业系统结构ESA/390所确定的功能来进行的，其指令集扩展到了229条指令。它使用32位地址，因此虚拟地址空间扩展大了2GB，但仍与24位的程序相兼容。在最大的S/390计算机系统中，总共可以配置256个通道。它支持并行通道，ESCON通道和集成I/O适配器。另外，它在硬件中还有自动处理“通道占线”条件，可以十分有效的减少与I/O动作有关的整个等待或延迟时间。
ESA/390LPAR方式，所有的S/390系列计算机都可以在这种方式下运行，在这种模式下系统虽然物理在一个机柜里。但是在逻辑上，它最多可以分成16个部分，这种在逻辑上的划分是由PR/SM微码来完成的。每个系统可以拥有自己的通道CPU和内存，每个部分都可独立工作独立安装一个系统。在这种模式下一个物理CPU和一个物理ESCON通道可以同时划分给不同的LPAR。内存不可以。
COUPLE FACILITY方式在这中方式下，S/390主机被作为了一个单独管理数据的主机。这种模式要运行CFCC微码，没有任何应用程序在CFCC里运行。主要是在并行耦合系统中应用。
S/390的操作系统在S/390上可以同时运行多个操作系统，每个操作系统都有各自不同的应用程序环境。
MVS/ESAMVS/ESA操作系统是S/390上运行的综合能力较强、可靠性较高的操作系统。它实际是1964年IBM在其S/360上运行的OS/360操作系统的后代。1972年IBM又推出了新的操作系统OS/VS2也就是单虚存系统。它最大的特点是提供对虚存的支持。1988年，IBM宣布并发行了MVS/ESA操作系统。同样，MVS/ESA也是为1988年问世的ESA/370的新功能而设计的。MVS/ESA最多可支持2GB的中央存储器并能很好的应用扩展存储器。1990年9月，IBM开发了MVS/ESA SPV4。MVS/ESA的这个版本管理存储器的方法与早期的MVS/ESA发行版一样，但它改进了对ESCON通道的复合系统时钟的支持。1994年，IBM发布了MVS/ESA的第5版，实现了操作系统并行耦合的功能，它最大可以支持32个MVS/ESA系统。每个系统都可以是一个多处理器。
OS/390OS/390是一个集成的企业服务器操作系统。它将开发的通讯服务器、分布式数据和文件服务、并行耦合系统的支持、面向对象程序设计、DCE以及开发应用程序接口集成成为一个产品。由于它是MVS操作系统基础上发展起来的，因而保留了MVS的高可*性、持续可用性及安全性等优异性能，为用户提供具有可扩充性的系统。但MVS是封闭性的，而OS/390转变为开发性的。它包括许多服务器软件，具有整合的功能。
Z/OS-z/OS的内核由OS/390发展而来，同时它又提供了一系列与z/900硬件与微码紧密结合的创新功能。其中的核心之一是智能资源导向器（简称IRD）技术，也曾被称为“LPAR集群”技术。IRD技术的实质是将工作量管理器（简称WLM）目标管理模式，结合并行系统综合体资源共享以及分区资源/系统管理（简称PR/SM）等多种技术，进行有机的整合以产生最大的效益，帮助用户将宝贵的系统资源在合适的时间分配给最需要的任务。-z/Series各操作系统所采用的新技术都为在该平台混合运行多种工作负荷提供了更好的支持。z/OS为传统主机应用和需要最高服务品质的Java及UNⅨ应用提供理想的运行环境。
VM和LINUXVM（ⅥSUALMACHINE）是IBM早期在大型机上安装的底层操作系统，在VM上可以同时安装很多其他的操作系统。进入90年代由于S/390LPAR模式的诞生，VM几乎将被淘汰，但由于LINUX的兴起，VM再次被利用起来，在一台S/390的主机上，VM上可以同时运行上千个LINUX。当然LINUX也可以独自运行在S/390的一个分区上。运行在主机上的LINUX大都是TRUBO和SUSE的LINUX。后两家在LINUX进行合作，推出了UNITED LINUX。 OS/390操作系统由其基本的部分和各个子系统组成，本节就基本部分和各个子系统进行简单介绍。
MVS基本控制程序BCP
MVS基本控制程序BCP与JES2或JES3组成了OS/390的主干部分。它提供了基本的服务，使得OS/390能够更可靠、完全、完整的处理用户数据。与MVS相比OS/390增强了对LINKLST的处理、系统日志及APPC的支持。
作业进入子系统（JES）
作业进入子系统接受要处理的作业并处理作业的输出。作业进入子系统共有两个，JES2和JES3。他们基本上提供相同的功能。通常使用的是JES2。JES工作过程如下：作业通过读卡机、分时终端系统或网络进入系统，或者由程序生成后传递给系统。所有的作业都要经过扫描检验其正确性，然后排入适当的队列。JES提供一种手段，使系统以优先权分级结构为基础，通过有序的方式调度工作。转换程序将作业控制语句（JCL）转换成系统能读的内部形式。同时进行一些其他的校验。如果发现错误，将该作业从系统中清除，并向用户发出相应的信息。下一步，作业又一次根据分级与优先权送至系统执行。这时JES放弃对作业的控制权，直到又打印输出被JES截获时，JES把它交付给假脱机磁盘，作业终止系统通知JES，作业进入下一个JES操作输出步骤，输出经过打印或穿孔后从系统中撤销，该作业用过的假脱机空间可以重新使用。JES对优先权进行动态调整，作业等待运行的时间越长，系统将它的优先权提升的越高。
存储管理子系统（SMS
）存储管理子系统主要完成如下功能：管理外存资源，存储管理子系统可以让你为操作系统定义自动管理外存储系统的策略（主要通过定义适当的SG，MC，SC，DC，ACSROUTE），系统能够安装定义的策略进行自动的管理外存系统。提供编目机制（VTOC,VVDS，VCAT），对磁盘、磁带上的数据进行编目（RMM），以便与用户能够方便迅速的访问数据。把程序存储在程序库中，以便于读出执行。定义系统中的输入输出设备并控制这些设备的操作。支持从工作站、个人计算机或基于SNA LU6.2网络的其他系统通过分布式文件管理（DFM）访问主机系统的数据.
分时系统（TSO）
TSO是支持分时系统的软件，终端用户发出的每一条指令都由TSO处理，用户通过TSO命令和系统进行交互式工作，但这样作不太方便，IBM又在TSO开发了用户程序产品ISPF/PDF（INTERACTⅣE PRODUCTIⅥTY FACILITY/PROGRAMDEVELOPMENTFACILITY）。其中ISPF支持回话功能，PDF支持程序开发功能，从而使终端用户与TSO会话更加简单直观，提高用户的应用开发效率。ISPF/PDF是以屏幕为单位的菜单输入方式，用户只需进行一些简单的菜单选择就可以和系统进行交互了。在TSO下工作了另一个软件是SDSF(SYSTEM DISPLAY AND SEARCHFACILITY），用户利用SDSF可以非常方便的查看用户用户提交给系统的作业的返回信息，也能够修改作业的属性。
设备支持机制（ICKDSF）ICKDSF可用于执行对IBM直接访问设备（DASD/硬盘）的安装和使用的任务。例如，你可以使用ICKDSF对DASD进行错误检查，格式化，碎片整理等维护。
硬件配置定义（HCD）HCD拥有定义操作系统硬件配置的定义以及处理器硬件配置的定义。由于HCD是在设备定义时验证其数据的有效性，而不是在设备被访问的时候验证，设备定义的不一致性可以得到避免。
SMP/ESMP/E是一个安装和维护软件的工具。它提供了一个可靠的方法用于安装维护OS/390中的软件。
VTAM
VTAM是实现SNA和APPN的网络通讯访问方法，它为在主机处理器上的应用程序和SNA网络上的其他资源之间提供了一个接口。VTAM为网络上的用户建立和终止会话。为了建立和终止这些会话，VTAM按照其控制激活和不激活资源，这些资源包括包括应用程序、网络控制程序（NCP）及其控制的设备以及VTAM直接连接的设备。VTAM也维护网络的配置信息、活动和网络条件。为了帮助用户控制网络，VTAM从操作员接受命令然后执行网络服务。它通过操作员通知操作员网络的状况。Anynet实现了多协议传换网络体系结构。它运行应用和传输服务之间消除强制联网协议约束。换句话说，应用和它们的服务能用超过一个协议通讯而非原始的实现。AnyNet的这一特性使得SNA应用可以在TCP/IP网络上通讯，统一建筑与TCP/IP之上的SNA对逻辑单元通讯提供了支持。它支持所有LU类型，包括LU6.29.TCP/IPTCP/IP是一组工业标准和应用，它允许你与其他的计算机共享数据和计算机资源不管这些机器是IBM或非IBM的。标准的TCP/IP应用包括电子邮件、文件传输、远程登陆等。TCP/IP CICSSOCKET应用提供了在COBOL,PL/1及汇编语言中使用通用的应用程序接口的能力。
OS/390安全服务器（RACF）
RACF是OS/390中的安全管理服务，它可以保护系统中的所有资源，认证用户的登陆，有效的记录系统中的安全事件。RACF提供：灵活可变的资源保护方式；保护所有资源；可以选择集中保护或分散保护；提供一个ISPF菜单；对最终用户的透明。资源度量设备（RMF）RMF是反应OS/390资源使用情况的一个窗口。它收集在SYSPLEX级和单个系统级和地址级的信息，在SYSPLEX中任何系统上产生报告。用户能在这些报告中选择所关心的活动，比如能专门选择关注的存储器、I/O或处理器数据、RMF的管理器1可以产生长期的报告，用于对RMF收集的长期数据进行详细的分析。这些报告能被打印或显示出来，你可以用RMF电子数据表转换器，从屏幕或MVS数据集下载这些报告。产生工作站上的电子数据表并对其进行详细的分析。
DFSMS
DFSMS主要由三个部分组成：DFSMSdss是一个DASD数据和空间的管理工具，它可用于卷之间的拷贝，移动数据集；DUMP、恢复数据集及完整的卷或磁道；使数据集和卷改变为SMS管理的或非SMS管理的；压缩分区式的数据集；释放数据集中未使用的工具。DFSMShsm是一个DASD存储管理工具，用于管理较少活动和不活跃的数据。它通过自动管理空间的数据的有效性，在存储体系中改善DASD使用情况。DFSMShsm和SMS一起工作，按照数据集的managementclass对数据集进行空间管理和有效性管理。DFSMSrmm管理磁带卷以及其上的数据集。DFSMSrmm可以管理所有的磁带介质以及其他可移动的介质。例如，DFSMSrmm能记录光盘架的位置，追踪它们的必不可少的记录状态，但不管理光盘的数据。
系统显示和查设施（SDSF）
系统显示和查找设施（SDSF）提供给用户有关监视、管理和控制OS/390系统信息。SDSF提供一个简单而高效的方法。控制作业的处理和设备的运行。比如你可以在作业运行时监视作业，浏览作业的输出而不打印，你可以浏览包括整个SYSPLEX范围的操作日志和系统日志。SDSF提供对信息进行分类、过滤，查找和打印的功能，帮助你定位和组织信息。菜单和弹出式窗口，使SDSF的使用非常简单。SDSF提供了完整的联机帮助和交互式的入门指导。
OS/390作业管理和文件目录系统（JES和CATALOG）
在大型服务器系统中，当用户需要使用计算机完成某项任务时，用户必须准备一个作业流。一个作业流中包含一个或多个作业。作业是用户在完成该任务时要求计算机所要完成的工作的集合。JES(JOB ENTERSUBSYSTEM）是在OS/390里管理作业的子系统。JES能够从各种途径接受作业，并根据作业的语句和特点向操作系统申请资源完成作业的处理，最后处理作业的输出。JES主要是JES2和JES3,JES2是常用的系统，他是OS/390中不可缺少的子系统，JES2处理主要主要分为如下几个步骤：⑴接收作业⑵处理作业⑶ 申请资源
