操作系统（operation system，OS）是配置在计算机硬件上的第一层软件，是对硬件系统的首次扩充，其主要作用是：管理硬件设备，提高它们的利用率和系统吞吐量，并为用户和应用程序提供一个简单的接口，以便用户和应用程序使用硬件设备。
操作系统的主要目标是实现：方便性、有效性、可扩充性、开放性。
操作系统的定义：OS是一组能有效地组织和管理计算机硬件和软件资源，合理地对各类作业进行调度，以及方便用户使用的程序集合。
一、操作系统的发展过程
记住又哪些类型的操作系统，及其特点（常考多道批处理）
1、未配置操作系统的计算机系统
人工操作方式：
缺点：用户独占全机。CPU等待人工操作。
脱机I/O方式：
优点：减少CPU的空闲时间。提高了I/O速度。
2、单道批处理系统
单道批处理系统的处理过程：把一批作业以脱机I/O方式输入到磁带上，并在系统中配置监督程序。在它的控制下，这批作业能一个接一个的被连续处理。
单道批处理系统旨在：提高系统资源的利用率和系统吞吐量。
缺点：系统中的资源得不到充分利用。
3、多道批处理系统
多道批处理系统的优缺点：
优点：
资源利用率高
系统吞吐量大
缺点
平均周转时间长
无交互能力
多道批处理系统需要解决的问题：
争用处理机问题
内存分配与保护问题
I/O设备分配问题
文件的组织与管理问题
作业管理问题
用户与系统的接口问题
4、分时系统
分时系统的特征：
多路性：允许多个终端同时连接到一台主机，并按分时原则为每个用户提供服务。
独立性：每个用户在各自的终端上进行操作，互补干扰。
及时性：用户的请求能够在很短的时间内获得响应。
交互性：用户可以通过终端与系统进行广泛的人机对话。
5、实时系统
实时系统是指：系统能及时响应外部事件的请求，在规定时间内完成对该事件的处理，并控制所有实时任务协调一致的运行。
实时系统的类型：
工业控制系统
信息查询系统
多媒体系统
嵌入式系统
6、微机操作系统
微机操作系统按运行方式可分为：
单用户单任务OS：只允许一个用户上机，只允许用户程序作为一个任务来允许。
单用户多任务OS：只允许一个用户上机，但允许用户把程序分为若干个任务并发执行。
多用户多任务OS：多个用户通过各自的终端使用同一台机器，每个用户程序可分为几个任务，并发执行。
7、嵌入式操作系统
嵌入式操作系统的特点：
系统内核小
系统精简
实时性高
具有可配置性
8、网络操作系统
网络操作系统的特征：
硬件独立性
接口一致性
资源透明性
系统可靠性
执行并行性
9、分布式操作系统
分布式系统的调整：
分布性
透明性
同一性
全局性
二、操作系统的基本特性
操作系统的4个基本特征：并发、共享、虚拟、异步。
并发与并行：
并发：多个事件在同一时间段内发生。
并行：多个事件在同一时刻发生。
三、操作系统的运行环境
1、操作系统内核
大多数操作系统内核都包含以下两类功能：
支撑功能：中断处理，时钟管理，原语操作。
资源管理功能：进程管理，存储管理，设备管理。
2、处理及的双重工作模式
处理机只杀奥需要两种单独运行模式：用户态（目态）和内核态（管态、系统态）。
计算机硬件可以通过一个模式位来表示当前的模式：内核态（0）和用户态（1）。
特权指令与非特权指令：
特权指令：可能引起损害的机器指令，在内核态下运行，对内存的访问范围基本不受限制。
非特权指令：其他的机器指令，在用户态下运行。应用程序使用的收拾非特权指令，内存访问范围局限于用户空间。
四、操作系统的主要功能
引入OS的目的：为多道程序的运行提供良好的运行环境，以保证多道程序有条不紊地、高效地运行，并能最大限度的提高系统中各种资源的利用率和方便用户的使用。
操作系统的主要功能：处理机管理，存储器管理，设备管理，文件管理，接口管理。
处理机管理：进程控制，进程同步，进程通信，调度
存储器管理：内存分配和回收，内存保护，地址映射，内存扩充（请求和调入功能，置换功能。）
设备管理：缓冲管理，设备分配，设备处理
文件管理：文件存储空间管理，目录管理，文件的读/写管理和保护
接口管理
用户接口：联机用户接口（CLI），脱机用户接口，图像用户接口（GUI）
程序接口
五、操作系统的结构
简单结构
模块化结构
分层式结构
优点：易保证系统的正确性；可保证系统的易维护性和可扩充性。
缺点：系统效率低。
微内核结构
外核结构
小结
OS的发展过程很长，从OS开始替代操作人员到发展出现代多道程序系统，这一过程中依次发展出了多种类型的OS，具体而言，有早期的批处理系统、分时系统、实时系统，还有现代的微机OS、嵌入式OS、网络OS和分布式OS等。
OS具有并发、共享、虚拟和异步等特征，其运行需要硬件支持。为了保护系统不被破坏处理机的运行模式可分为两种，即用户态和内核态，可能引起系统危险的特权指令只能运行在内核态中。
OS是中断驱动的，因此中断和异常是计算机系统中的一个重要机制，它保证了0S的正常运行。
传统OS具备的功能能包括：进程管理、内存管理、设备管理、文件管理和接口管理。现代OS除了具备传统OS所具备的功能外，还具备保障系统安全、支持用户通过联网获取服务、可处理多媒体信息等功能。
OS是一个大型的系统软件，采用结构化的设计很重要。早期的OS基本无结构，现代流行的OS则多采用模块化结构、分层式结构、微内核结构等设计而成，最新的OS有的还是采用外核结构计而成的。
系统调用是OS内核与用户程序之间的接口，每个OS都提供了大量的系统调用给程序员使用。