一 批處理系統(batch system)
其思想是：在輸入室收集全部的作業，然後用一臺相對便宜的計算機，如IBM 1401計算機，將它們讀到磁帶上。IBM 1401計算機適用於讀卡片、複製磁帶和輸出打印，但不適用於數值運算。另外用較昂貴的計算機，如IBM 7094來完成真正的計算。
流程如下：a）程序員將卡片拿到1401機處；b）1401機將批處理作業讀到磁帶上；c）操作員將磁帶送至7904機；d）7094機進行計算；e）操作員將輸出磁帶送到1401機；f）1401機打印輸出。
在收集了大約一個小時的批量作業之後，這些卡片被讀進磁帶，然後磁帶被送到機房裏並裝到磁帶機上。隨後，操作員裝入一個特殊的程序（現代操作系統的前身），它從磁帶上讀入第一個作業並運行，其輸出寫到第二盤磁帶上，而不打印。每個作業結束後，操作系統自動地從磁帶 上讀入下一個作業並運行。當一批作業完全結束後，操作員取下輸入和輸出磁帶，將輸入磁帶換成下一批作業，並把輸出磁帶拿到一臺1401機器上進行脫機（不與主計算機聯機）打印。
二 多道程序設計（multiprogramming)
解決方案是：將內存分幾個部分，每一部分存放不同的作業，當一個作業等待I/O操作完成時，另一個作業可以使用CPU。（在內存中同時駐留多個作業需要特殊的硬件來對其進行保護，以避免作業的信息被竊取或受到攻擊。所以從中可以看出操作系統的發展和硬件的發展是密不可分的。）
特性：卡片被拿到機房後能夠很快地將作業從卡片讀入磁盤。於是，任何時刻當一個作業運行結束時，操作系統就能將一個新作業從磁盤讀出，裝進空出來的內存區域運行。這種技術叫做同時的外部設備聯機操作（Simultaneous Peripheral Operation On Line,SPOOLing),該技術同時也用於輸出。當採用了SPOOLing技術後，就不再需要IBM 1401機，也不必再將磁帶搬來搬去了。
缺點：從一個作業提交到運輸結果取回往往長達數小時。
三 分時系統（timesharing)
它實際上是多道程序的一個變體，每個用戶都有一個聯機終端。