作業系統的發展的推動因素：硬體成本的不斷下降(CPU、記憶體等)、計算機功能和複雜性的不斷變化(批處理、多道程式設計、分時、網路等)、作業系統需要維護自身安全(和攻擊者"黑客"之間的博弈)
本篇導航
早期的作業系統原型就是一些獨立的庫函式
狀態機作業系統
第一階段：SOSC——單一操作員單一控制終端
這一階段被稱為單一操作員單一控制終端(SOSC,single operator single console)的作業系統，作業系統本身只由一組標準庫函式組成。使用者輸入命令，作業系統執行對應庫函式，"撥一下動一下"，作業系統“等”人輸入命令。
作業系統：庫函式集合
特點：只提供基本功能，滿足人機互動。不支援併發和多道程式執行。
缺點：計算機等人，人的動作太慢
第二階段：紙帶程式設計——批處理作業系統
批處理：.bak的批處理命令使用者將要執行的命令列印在紙帶上，由工作人員交給計算機一批一批的處理。並由作業系統的“批處理監視器”控制程式的開始和結束。
作業系統：庫函式集合(支援程式執行) + 批處理監視器(控制程式執行)
特點：紙帶上的命令們被載入到磁帶中，作業系統根據順序“挨個”呼叫函式執行，將結果寫在另一個磁帶上，由印表機列印到紙帶。
檔案概念的產生：為了區分載入到磁帶上的多個使用者程式，採用檔案這個抽象概念進行隔離。
第三階段：多道批處理作業系統
批處理OS中CPU和IO是序列的，使用者指令從磁帶讀入的時候，IO工作，CPU需要等待IO完成，造成了CPU的浪費。作業系統：記憶體管理（程式空間隔離和保護）、IO管理（CPU和磁碟操作併發）、CPU排程（多程式併發）、程式執行（庫函式+監控）
特點：將多個程式同時載入到記憶體中執行，CPU和IO並行。
這一階段同時產生了記憶體分段管理技術
第四階段：分時作業系統 & 實時作業系統
分時作業系統
前期作業系統都有一個弊端：使用者程式編寫在紙帶上交給管理員執行，執行結果再由管理員用紙帶返回給使用者——使用者等待週期長，無法及時獲知程式執行結果。
特點：多臺IO終端同時連在計算機上，計算機在所有連線的終端使用者間進行分時。時間到了，就切換到下一個程式。
需要公平的管理CPU時間。
池化、互斥、程式通訊等機制相繼出現。
分時+多道程式設計，出現了競爭、通訊、死鎖、保護等新功能，作業系統越來越複雜。
注：多道批處理作業系統的併發主要體現在CPU和IO併發上，分時作業系統的併發就是 CPU和IO併發+多程式併發（分時）
實時作業系統
實時作業系統：系統反應具有時序可預測性的系統。
時序可預測性：所有任務在規定時間內完成。
注：區分“反應快”和“反應可預測”，滿足前者的不一定是實時作業系統，但實時作業系統通常具有“反應快”這個特點。即“反應快通常是系統具有時序可預測性的結果”。
軟實時系統和硬實時系統：前者系統在規定時間內未響應的結果可承受，比如流水裝配線，後者不行，比如導彈防衛系統。
第五階段：現代作業系統
個人機作業系統，DOS、Windows、UNIX、Linux等開放式主機作業系統出現。使用者可以獨享一臺計算機的功能。硬體成本下降。網路的出現，觸發了網路作業系統和分散式作業系統。