1.操作系统的目标：方便性、有效性、可扩充性、开放性。
2.操作系统的作用：
OS作为用户和计算机硬件系统之间的接口：
OS作为计算机系统的管理者： 管理多种硬件和软件资源，包括处理机、存储器、I/O设备以及文件（数据和程序）
OS实现了对计算机资源的抽象：
把覆盖以上软件的机器称为扩充机器或者虚机器。它向用户提供了一个对硬件操作的抽象模型。
为了方便用户使用文件系统，在此基础上又覆盖了一层用于文件管理的软件，并向上层提供一组实现对文件进行存取的数据结构及命令。文件管理软件实现了对硬件资源操作的第二层次抽象。以此类推，在文件管理软件上再覆盖一层面向用户的窗口软件，就形成了一台功能强大的虚机器。
由上可知，OS是铺设在计算机硬件上的多层软件的集合，实现了对计算机硬件操作的多层次的抽象模型。
3.推动操作系统发展的主要动力：
（1）不断提高计算机的资源利用率
（2）方便用户
（3）器件的更新换代
（4）计算机体系结构的不断发展
（5）不断提出的应用需求
4.操作系统的发展过程：
（1）未配置操作系统的计算机系统
①人工操作方式，缺点是用户独占全机；CPU等待人工操作。
②脱机输入/输出方式，为了解决CPU和I/O设备之间速度不匹配诞生的。优点：减少了CPU空闲时间，提高了I/O速度。
（2）单道批处理系统
过程：由监督程序将磁带上的第一个作业装入内存，将运行控制权交给该作业，完成后将运行控制权交给监督程序，再将监督程序把第二个作业装入内存，以此类推。在内存中始终保持只有一道作业。它具有自动性、顺序性、单道性。
缺点：系统的资源得不到充分的利用，因为内存中只有一道作业，当程序发出I/O请求时，CPU处于等待状态。
（3）多道批处理系统
过程：用户提交的作业先存放在外存中排成一个队列，称为“后备队列”。用作业调度程序按照一定算法算出若干个作业放入内存中，共享CPU等各种资源，当出现I/O请求时，CPU的空挡时将执行其他作业，使得作业交替执行。提高CPU的利用率。
优缺点：资源利用率高；系统吞吐量大；平均周转时间长；无交互能力。
需要解决的问题：处理机争用；内存分配和保护；I/O设备分配；文件的组织和管理；作业管理；用户与系统的接口
（4）分时系统
为了满足人机交互的需求，出现了分时系统。分时系统是指在一台主机上连接了多个配有显示器和键盘的终端组成的的系统，允许多个用户同时通过自己的终端，以交互方式使用计算机，共享主机中的资源。
分时系统的关键问题在于多个用户需要系统及时接收、及时处理。及时接收可在系统中配置一个多路卡，它的作用是实现分时多路复用，此外为了使从终端上输入的数据被逐条进行处理，还为每个终端配置一个缓冲区，暂存用户键入的命令。及时处理要求各个用户的作业频繁地得到处理机资源，首先作业要直接进入内存，然后采用轮转运行方式，为了避免一个作业长期独占处理机，引入时间片的概念。分时系统的特点是：多路性、独立性、及时性、交互性。
（5）实时系统
实时系统最主要的特征就是将时间作为关键参数，是指系统能及时响应外部事件的请求，在规定的事件内完成该事件的处理，并控制所有实时任务协调一致运行。它的特征：多路性、独立性、及时性、交互性、可靠性。
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
实时任务的类型：周期性实时任务和非周期性事实任务；硬实时任务和软实时任务。
（6）微机操作系统的发展
单用户单任务操作系统：CP/M、MS-DOS等
单用户多任务操作系统：Windows等
多用户多任务操作系统：UNIX OS、Solaris OS、Linux OS。
5.操作系统的基本特性
并发：在单位时间内，宏观上是几道程序同时运行，微观上是程序逐一分时的交替执行。在为引入进程的系统中，属于同一应用程序的计算程序和I/O程序之间只能顺序执行，引入进程的概念后，就可以并发执行，极大的提高了系统资源的利用率，增加了系统的吞吐量。
共享：互斥共享和同时访问两种方式，互斥共享是指进程要使用该资源必须提出申请，如果资源空闲，则可以分配给该进程，如果该资源被占，则进程须等待，这种资源共享叫做互斥资源共享，这种资源叫做临界资源或者独占资源 。同时访问则是在宏观上同时访问资源，在微观上对该资源进行交替访问，例如磁盘设备就是这种资源。
虚拟：时分复用技术和空分复用技术。
时分复用技术：虚拟处理机技术，基于多道程序设计技术，每道程序至少建立一个进程，让多个进程并发执行，此时虽然只有一个处理机，但可以为多个用户服务。虚拟设备技术也同样可以利用时分复用技术虚拟为多台逻辑上的设备。
空分复用技术：利用存储器的空闲空间分区域存放和运行其他的多道程序，以此来提高内存的利用率。
异步：对于内存中的每个进程，在何时获得处理机运行，何时又因提出某种资源请求而暂停，以及进程以怎样的速度前进，每道程序总共消耗的时间都是不可预知的，所以进程就产生了异步性。
6、操作系统的主要功能：
处理机管理功能：在传统的多道程序系统中，处理机的分配和运行都是以进程为单位的，所有对处理机管理可以理解为对进程的管理。主要有：创建和撤销进程、对多进程的运行进行协调、实现进程之间的信息交换，按照一定的算法把处理机分配给进程。
存储器管理功能：内存分配和回收、内存保护、地址映射、内存扩充等功能。
设备管理功能：缓存管理、设备分配、设备处理以及虚拟设备等。
文件管理功能：对文件存储空间的管理、目录管理、文件的读/写管理以及文件的共享和保护等功能。
操作系统和用户之间的接口：用户接口分为联机用户接口、脱机用户接口、图形用户接口。程序接口是用户程序在执行中访问系统资源而设置的，是用户取得操作系统服务的唯一途径。