隨著計算機硬件處理速度的不斷提高，如果仍然采用單個用戶獨占一臺計算機使用的方式，勢必造成系統資源的極大浪費。為了更加有效地利用系統資源，希望多個用戶能同時利用機器來完成各自的工作，多個用戶既相互獨立，又彼此協調，共享CPU和其它各種系統資源。操作系統正是由于這種實際需求而產生的。操作系統是運行在計算機硬件上最基本的系統軟件，無論是超級計算機，還是中、小型機，也無論是臺式個人計算機，還是連接在網絡上的各個站點機，都離不開操作系統。沒有運行操作系統的計算機稱之為“裸機”，讓用戶在裸機上工作是不可想象的。操作系統是在裸機上建立的一個最基礎的工作環境，為其上運行的各種支撐軟件和應用軟件提供最基礎的系統服務。

操作系統的基本特征是并發和共享，并發就是存在多個同時進行的活動，比如輸入、輸出操作和處理器的并行活動，在主存中同時駐留的多道用戶程序的并行活動等。并發活動會要求共享資源和信息。

設有一個計算任務可分解為輸入、處理、打印等三個子任務，為了使它們能并行工作，可引入緩沖技術，即輸入子任務從輸入設備讀一批數據到輸入緩沖區，處理子任務把輸入緩沖區中的數據處理后放入輸出緩沖區，打印子任務打印輸出緩沖區中的內容，這樣，輸入子任務可以與打印子任務并行工作。因為處理器處理數據的速度很快，可以忽略其計算時間，這樣就使完成一批數據加工的總時間近似等于較慢的設備輸入或輸出的時間。

根據操作系統所管理的資源以及所提供服務方式的不同，操作系統可以分為分時操作系統和實時操作系統兩大類型。

分時操作系統允許多個用戶同時運行自己的程序。操作系統接收每個用戶的服務命令，采用時間片輪轉的方式處理用戶的服務請求。對每個用戶而言，都仿佛自己“占有”了整個計算機。

實時操作系統往往是專用的，在特定的應用中作為一種控制系統來使用。實時操作系統的一個主要特點在于有嚴格的時間限制，即每一個信息接收、分析處理和發送的過程必須在規定的時間內完成。這就要求系統的一切活動都必須在一個嚴格的計時程序的控制下運行。

可以從三種不同的觀點來分析和組織操作系統：

1、資源管理觀點

把操作系統看作管理系統資源的程序集合，在實現資源共享的前提下，以資源的分配、使用和回收為出發點，來考慮操作系統各部分程序的功能和算法。

2、進程觀點

把操作系統看作是由若干個可以同時獨立運行的程序和一個協同這些程序的內核所組成。這些同時運行的程序稱為進程，它以并行工作為出發點，來考慮管理功能的分解，并通過進程之間的通信來解決共享資源時所帶來的協作和競爭問題。

3、虛擬機觀點或層次觀點

從功能分解的角度出發來考慮操作系統的結構，將操作系統分解成若干層次，每一層次完成特定的功能。通過逐層功能擴充最終完成操作系統虛擬機，面向用戶提供全套的基礎系統服務。

目前，市場上流行的主要操作系統產品屬于Unix和Windows系列，隨著開放源代碼運動的興起，Linux亦已發展成為廣泛應用的另一操作系統系列。