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上面我們探索到了一臺理論上的計算機是什麼樣子的。爲了讓大家能使用計算機，這麼一臺裸機肯定是不行的，不能讓大家自己去管理CPU，管理內存，管理輸入輸出設備，管理程序裝載。這些底層的工作是統一的，不需要每一個使用計算機的人自己動手去做。
這就誕生了操作系統，把計算機的這些組成部件的管理給包起來，然後使用計算機的人其實使用的是操作系統。
操作系統可以看成是一個調度程序，它負責管理計算機這臺設備，包括CPU、內存和I/O設備。那它調度什麼東西呢？如果一臺計算機是一種專用的機器，其實不需要調度的，但是計算機設計之初就定位爲一臺通用的計算機器，所以原則上一臺計算機會運行很多程序。如果規定這些程序要排隊，一個運行完之後才運行下一個，實際上也沒有什麼好調度的。
歷史上，電子計算機剛發明出來的頭幾年，是沒有什麼操作系統的，全是手工操作。程序員將穿孔的紙帶裝入輸入機，然後啓動輸入機把程序和數據輸入計內存，接着通過控制檯開關啓動程序針對數據運行；計算完畢，打印輸出計算結果；用戶取走結果並卸下紙帶（或卡片）後，才讓下一個用戶上機。
而現在你熟悉的實際情況是一臺計算機上會同時運行很多程序，我們邊寫作邊放音樂，還在通過網絡下載文件，甚至同時在social網絡上聊天。對這些程序任務的管理，是操作系統要處理的核心事務，每一個程序都需要佔用計算機的計算資源，如CPU如內存如輸入輸出設備，互相之間不能打架，所以需要一個調度機制。
歷史上誕生過很多種操作系統。
首先出現的是批處理系統，在它的控制下，計算機能夠自動地、成批地處理一個或多個用戶的作業（這作業包括程序、數據和命令）。這一下大大提高了效率，不過CPU的性能還是沒有充分利用，因爲輸入輸出這些操作要通過機電設備，是很慢的，作爲純粹的電子設備的CPU大部分時間要等着這些設備完成工作。
爲了克服這些矛盾，出現了多道程序技術，允許多個程序同時進入內存並運行。我們這裏要理解“同時”這個詞的含義，它是一種對人的感受來講的“同時”，因爲CPU只有一個，嚴格說起來，是沒有同時的，一個瞬間只執行一條指令。實際上，是讓這些任務交替在CPU中運行，它們共享系統中的各種硬、軟件資源。當一道程序因I/O請求而暫停運行時，CPU便立即轉去運行另一道程序。CPU很快，雖然它是交替爲這些程序服務，但是從人的感受來講是多個任務同時在運行。
這樣一步一步演變成現代的操作系統。
比較主流的操作系統有：
Unix
Unix操作系統是一種強大的多任務、多用戶操作系統。1971年，Ken Thompson編寫了第一個版本，後來Dennis M.Ritchie加入改寫，因此我們一般把Thompson和Ritchie稱爲Unix發明人。Unix是強大的系統，但是它的核心卻是非常小的，1979年發佈的正式Unix的核心是有40KB。
（Ken Thompson，1943.2.4 - ，Dennis Ritchie，1941.9.9－2011.10.12，圖片來源：維基百科）
Linux
1991年，芬蘭的Linus Torvalds發佈了Linux內核系統。後來很多開發者加入，
發佈了不同的發行版本,如UBuntu，Centos。
(Linus Torvalds，1969.12.28 - ，圖片來源：維基百科)
Windows
由Microsoft公司在1980年代研發。
Mac OS
由Apple公司在1970年代研發。