一.為何要有作業系統
程式設計師無法把所有的硬體操作細節都了解到，管理這些硬體並且加以優化使用是非常繁瑣的工作，這個繁瑣的工作就是作業系統來幹的，有了他，程式設計師就從這些繁瑣的工作中解脫了出來，只需要考慮自己的應用軟體的編寫就可以了，應用軟體直接使用作業系統提供的功能來間接使用硬體。
二.作業系統的位置
作業系統位於計算機硬體與應用軟體之間，本質也是乙個軟體。作業系統由作業系統的核心（執行於核心態，管理硬體資源）以及系統呼叫（執行於使用者態，為應用程式設計師寫的應用程式提供系統呼叫介面）兩部分組成，所以，單純的說作業系統是執行於核心態的，是不準確的。
三.作業系統的功能
作業系統應該分成兩部分功能：
①：隱藏了醜陋的硬體呼叫介面，為應用程式設計師提供呼叫硬體資源的更好，更簡單，更清晰的模型（系統呼叫介面）。應用程式設計師有了這些介面後，就不用再考慮操作硬體的細節，專心開發自己的應用程式即可。
比如，磁碟資源的抽象是檔案系統（c盤，d盤，e盤...下的目錄及檔案），有了檔案的概念，我們直接開啟檔案，讀或者寫就可以了，無需關心記錄是否應該使用修正的調頻記錄方式，以及當前電機的狀 態等細節
需要指出的是，作業系統的實際客戶是應用程式（應用程式設計師負責開發應用程式，因而也可以說應用程式設計師是作業系統的客戶）。應用程式直接與作業系統及其抽象打交道。而最終，使用者則是與應用程式（即使用者介面）打交道，或者是命令列shell或者是圖形介面（比如桌面），它們都只是執行於作業系統之上的應用軟體，並不屬於作業系統。
②：將應用程式對硬體資源的競態請求變得有序化，例如：很多應用軟體其實是共享一套計算機硬體，比方說有可能有三個應用程式同時需要申請印表機來輸出內容，那麼a程式競爭到了印表機資源就列印，然後可能是b競爭到印表機資源，也可能是c，這就導致了無序，印表機可能列印一段a的內容然後又去列印c...,作業系統的乙個功能就是將這種無序變得有序（多路復用）
四。作業系統的發展
第一代計算機（1940~1955）：真空管和穿孔卡片
第二代計算機（1955~1965）：電晶體和批處理系統
第三代計算機（1965~1980）：積體電路晶元和多道程式設計
***計算機（1980~至今）：個人計算機
五．多道技術
多道技術中的多道指的是多個程式，多道技術的實現是為了解決多個程式競爭或者說共享同乙個資源（比如cpu）的有序排程問題，解決方式即多路復用，多路復用分為時間上的復用和空間上的復用。
空間上的復用：將記憶體分為幾部分，每個部分放入乙個程式，這樣，同一時間記憶體中就有了多道程式。
時間上的復用：當乙個程式在等待i/o時，另乙個程式可以使用cpu，如果記憶體中可以同時存放足夠多的作業，則cpu的利用率可以接近100%，類似於我們小學數學所學的統籌方法。
空間上的復用最大的問題是：程式直接的記憶體必須分割，這種分割在硬體層面實現，由作業系統控制實現。如果記憶體彼此不分割，則乙個程式可以訪問另外乙個程式的記憶體，
首先喪失的是安全性，比如你的qq程式可以訪問作業系統的記憶體，這意味著你的qq可以拿到作業系統的所有許可權。
其次喪失的是穩定性，某個程式崩潰時有可能把別人的記憶體也給**了，比方說把作業系統的記憶體給**了，則作業系統崩潰。
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