操作系统的发展过程
由于计算机硬件的不断发展，其功能越来越复杂。计算机硬件的构成部件已经经历了电子管，晶体管，小规模集成电路，中大规模集成电路时代，现在已经进入了超大规模集成电路时代。那么管理计算机硬件的操作系统也同样经历了近60年的时间。从20世纪50年代的单道批处理操作系统，到80年代至90年代又有了用于PC，多处理机，和计算机网络的单用户/多任务/分时操作系统，多用户/多任务/分时操作系统
（1）单道批处理。单道批处理指用户将需要运行的程序交给操作计算机的工作人员后，等待工作人员每次仅将其一道程序输入计算机中运行，得到结果后再交给用户。如果程序运行中出错，由于计算机系统没有交互功能，用户不能在现场纠错，只好将出错的程序带回去修改后再交给计算机运行。单道批处理的缺点是程序执行的周转时间长，设备利用率非常低。
（2）多道批处理。随着计算机处理能力的增强，用户可将多道程序交计算机运行，得到结果再交给用户。如果程序运行中出错，计算机工作人员就调另一程序来运行，但是，由于多道批处理系统也没有交互功能，出错的程序不能及时得到处理，计算机系统利用率还是很低，用户程序运行周转时间仍然较长。
（3）单用户。单用户是指在计算机系统中，某一时间仅能供一个用户独占整个计算机系统资源。如果其他用户需要使用计算机系统，则只能待占用计算机系统资源的用户退出后方可使用计算机系统。这里的关键问题是计算机操作系统不支持多个用户同时使用计算机系统
（4）多任务。多任务操作系统是一次并发执行一个用户的多个程序
（5）多用户。在多用户环境中，多个用户通过自己的终端使用同一台计算机主机。而多用户操作系统是一个非常复杂而庞大的软件，他同时为当前所有用户提供所需的服务。多个用户的程序都存放在内存中，好像这些程序在同时执行。但是，由于CPU只有一个或少于内存中的程序个数，这样在某一时刻只有一个或少数程序得到执行。在开发操作系统时，人们就考虑到CPU和外部设备速度的差异，就是一个程序在运行中需要请求使用I/O设备时，就让此程序等待I/O的操作，而操作系统再把CPU分给内存中的另一道程序并让其执行。从一个程序转到另一程序这个过程称为程序切换。由于计算机系统的运行速度非常快，用户根本感觉不到系统中程序的切换，认为自己就是系统中唯一的用户。
（6）分时。分时操作系统就是为解决人机“交互：而设计的，它主要涉及多个用户共享同一台主机的COU处理时间。分时系统给每个用户分配一定的CPU时间。通常，把这个时间称为时间片。以时间片为单位在多个任务之间快速切换，而时间片只是一个任务所需执行时间的一小部分。
操作系统的分类与基本特征
1.单道批处理系统
自动性。外存中的一批作业自动的逐个依次运行，无需操作人员干涉。
顺序性。外存上的程序是按先后顺序装入和运行的。
单道性。内存中仅有一道程序在运行。
2.多道批处理系统
多道型。在内存中同时驻留多道程序，并允许这些程序并发执行，从而有效地提高了资源利用率和系统的吞吐量。
无序性。作业完成时间与其本身在内存存放的顺序没有严格的对应关系。
调度性。作业从提交给系统开始到运行完成，通常需要两次调度：首先是按一定算法从后备队列选择若干作业调入内存；其次是按程序调度算法，从内存选择一个具有运行条件的程序，将CPU分配给，它让其执行。
3.分时系统
多路性。允许一台主机上同时连接若干台终端用户，分时系统按照分时原则为每个用户提供服务。分时的长短以系统的时间片为单位。宏观上是多个用户同时工作，共享系统资源；而微观上，则是按一定算法让具备运行条件的用户运行一个时间片。
独立性。每个用户独占一个终端设备执行自己的程序，彼此互不干预。由于大型系统的处理机运行速度非常高，用户所输入的命令能及时得到处理，用户感觉好像是自己独占一台计算机。
交互性。用户可以通过输入设备直接与计算机系统对话。分时系统最为典型的应用就是网络游戏，银行客户终端。每个用户通过输入设备将所需信息输入到计算机系统中，计算机系统处理后再将结果返回给用户像对话一样，这就是所谓的“交互“。
4.实时系统
实时系统是指专门应用于诸如导弹控制，卫星发射，钢铁冶炼行业等的计算机控制系统。当然，现在支持计算机网络工作环境的操作系统也具有“实时系统“的部分特征，只不过它的实时性不是那么突出。实时操作系统比常用的普通计算机操作系统要短小精悍，它最重要的特征就是”及时“。
实时操作系统贵在实时能在规定时间内完成操作。用于工业控制的实时操作系统，其任务数一般是固定的。实时操作系统通常有影视适合阮氏是之分。硬实时要求在规定的时间内必须完成所规定的操作这是操作系统设计时要保证的；软实时则没有那么严格，只要按照任务的优先级，尽可能快的完成操作即可。我们通常使用的操作系统在经过一定修改之后就可以变成实时操作系统。实时操作系统是保证在一定时间限制内完成特定功能的操作系统。在硬实时操作系统中，如果不能在允许时间内完成使物体可达的计算，操作系统将因错误而结束，而在软实时操作系统中，生产线仍能继续工作，但产品的输出会因产品不能在允许十几年到达而减慢致使机器人有短暂的不生产现象。一些实时操作系统是为特定的应用设计的，另一些则是通用的。在某种程度上，大部分通用目的的操作系统都有实时系统的特征。这就是说，即使一个一个操作系统不是严格的实时系统，它们也能解决一部分实时应用问题。
通常，实时操作系统必须有以下特征。
1. 多任务
2. 有线程优先级
3. 多种中断级别
较小的嵌入式操作系统通常称为实时操作系统。内核要满足实时操作系统的要求，但其他部件，如设备驱动程序也是需要的，因此，一个实时操作系统常比内核大。
实时系统对逻辑和时序的要求非常严格，如果逻辑和时序出现偏差，将会引起严重后果。
软实时系统仅要求事件响应是实时的并不限定某一任务必须在多长时间内完成；而在硬实时系统中，不仅要求任务响应要实时，而且要求在规定的时间内必须完成事件处理。通常，大多数实时系统是两者的结合。
事实上，没有一个绝对的数字可以说明什么是硬实时，什么是软实时。他们之间的界限是十分模糊的。这与选择什么样的CPU，CPU的主频，内存等参数有一定的关系还与应用场合对系统实时性能的要求有关。因此，在现有的固定软，硬件平台上，如何测试并找出决定系统实时性能的关键参数，并给出优化措施和试验数据，则是构成实时系统的关键。因为采用实时操作系统的意义就在于能够及时处理各种突发事件，及处理各种中断，所以衡量嵌入式实时操作系统的最主要，最具有代表性的性能指标参数应该是中断响应时间。中断响应时间通常被定义为：
中断响应时间=中断延迟时间+保存CPU状态的时间+该内核的执行时间
中断延迟时间=MAX（关中断的最长时间，最长指令时间）+开始执行内核的第一条指令的时间
5.网络操系统
网络操作系统是服务于计算机网络，按照网路体系结构的各种协议来完成网络的通信，资源共享，网络管理和安全管理的系统软件。所以网络操作系统也称为网络管理系统，它与传统的单机操作系统有所不同，它是建立在单机操作系统之上的一个开放式的软件系统，他面对的是各种不同的计算机系统的互连操作，面对不同的单机操作系统之间的资源共享，用户操作协调和与单机操作系统的交互，使多个网络用户获得极高的运算能力及广泛的数据共享。
地理位置不同，具有独立功能的多个计算机系统，通过通信设备和线路互相连接起来，使用功能完整的网络软件来实现网络资源共享的大系统，称为计算机网络。换句话说，计算机网络既可以用通信线路将几台计算机系统连成简单的网络，实现信息的收集，分配，传输和处理，也可以将成千上万的计算机系统和数千公里乃至数万公里的通信线路连成全国或全球的计算机网络。按照网络覆盖的地域不同，可以把计算机网络分成局域网，城域网，广域网以及因特网等
网络操作系统的功能
1） 数据通信
建立和拆除连接，控制数据的传输，检测差错，控制流量，路由选择，多任务等
2） 资源共享
数据迁移方式，计算迁移方式等
3） 网络管理
当用户达到一定规模时，如何管好和用好网络则显得尤为重要。为此，在网络中引入了网络管理功能。其目的是最大限度的增加网络的可用时间，提高网络设备的利用率，改善网络的服务质量和保障网络的安全性。
4） 应用互操作功能
为了实现更大范围的数据通信和资源共享，可以将若干个不同的网络互连成一个覆盖面非常宽的互连网络由于各个网络所采用的网络通信协议不同，所以需要解决网络的互通问题。主要涉及信息的“互通性和和信息的”互用性“两方面的问题。
除上述内容外，网络操作系统为用户提供的服务还应包括：电子邮件服务，文件传输服务和目录服务等。
6.分布式操作协调
1.分布性。分布式操作系统的处理和控制功能均为分布式的
2.并行性。分布式操作系统具有任务分配功能，可将多个任务分配到多个处理单元上，使这些任务并发执行，从而加速了任务的执行。
3．透明性。分布式操作系统通常能很好地隐藏系统内部的实现细节。包括对象的物理位置，并发控制和系统故障等对用户都是透明的。
4.共享性。分布式操作系统支持系统中所有用户对分布在各个站点上的软硬件资源的共享和透明方式访问。
5.稳健性。分布式操作系统由于处理和控制功能的分布性而具有较好的可用性和可靠性即健壮性。
7.嵌入式操作系统
1. 可装卸性。EOS具有开放性，可伸缩性的体系结构
2．强实时性。EOS实时性一般较强，可用于各种设备控制中。
3. 统一的接口。EOS应能提供各种设备驱动接口
4． 操作方便简单，提供友好的用户图形界面，追求易学易用
5.提供强大的网络功能，支持TCP/IP协议及其它协议，提供TCP/UDP/IP/PPP协议支持及统一的MAC访问层接口为各种移动计算设备预留接口
6.强稳定性，弱交互性。嵌入式系统一旦开始运行就不需要用户过多的干预，这就要求负责系统管理的EOS具有较强的稳定性。嵌入式操作系统的用户接口一般不提供操作命令，它通过系统调用命令向用户程序提供服务。
7．固代码化。在嵌入式系统中，嵌入式操作系统和应用软件被固化在嵌入式系统硬件的ROM中。辅助内存在嵌入式系统中很少使用，因此，嵌入式操作系统的文件管理功能应该能够很容易拆卸，并方便的应用于各种内存文件系统
8.更好的硬件适应性，也就是良好的移植性。
操作系统的基本特征：并发，共享，虚拟，异步。