1.2.1 手工操作階段（此階段無操作系統）
用戶在計算機上的所有工作都要人工干預，如程序的裝入、運行、結果的輸出等。
1.2.2 批處理階段（操作系統開始出現）
單道批處理系統
系統對作業的處理是成批進行的，但內存中始終保持一道作業。爲了解決人機矛盾及CPU和I/O設備速率不匹配的矛盾。
問題：每次主機內存中僅存放一道作業，每當他在運行期間發出輸入/輸出請求後，高速的CPU便處於等待低速的I/O完成狀態，資源的利用率和系統的吞吐量較低。
多道批處理系統
允許多個程序同時進入內存，並允許這些在CPU中交替地運行，這些程序共享系統中的各種軟/硬件資源。當一道程序因I/O請求而暫停運行時，CPU便立刻轉去運行另一道程序。
優點：資源利用率高；系統吞吐量大，CPU和其他資源保持忙碌狀態。
缺點：用戶響應的時間較長；不提供人機交互能力。
1.2.3 分時操作系統
採用分時技術。所謂分時技術，是指把處理器的運行時間分成很短的時間片，按時間片輪流把處理器分配給各聯機作業使用。由於計算機速度很快，作業運行輪轉的也很快，因此，給每個用戶的感覺就像是自己獨佔一臺計算機。
雖然分時操作系統較好地解決了人機交互問題，但在一些應用場合，需要系統能對外部的信息在規定時間內作出處理（比如飛機訂票系統和導彈制導系統）。
1.2.4 實時操作系統
爲了能在某個時間限制內完成某些緊急任務，而不需要時間排隊，誕生了實時操作系統。在實時操作系統的控制下，計算機系統接收到外部信號後及時進行處理，並在嚴格的時限內處理完接受的事件，實時操作系統的主要特點是及時性和可靠性。