سیستم‌عامل به رابط نرم‌افزاری میان نرم‌افزارهای سیستمی و کاربری و سخت‌افزار کامپیوتر گفته می‌شوم که بدلیل ماهیت و کارآیی خاص آن به میان‌افزار مشهور است. سیستم عامل مجموعه‌ای از برنامه‌هاست که برای مدیریت و کنترل عملیات کامپیوتر مورد استفاده قرار می‌گیرد. علاوه بر این سیستم عامل به عنوان رابط بین کاربر و سخت‌افزار عمل می‌کند. دستورهای کاربر برای اجرا در کامپیوتر به سیستم عامل اعلام می‌شوند و نتایج حاصل از اجرای دستور‌ها به وسیله سیستم عامل به اطلاع کاربر می‌رسد.

سیستم‌عامل‌ها انواع مختلفی داشته و توسط شرکت‌های مختلفی تولید می‌شوند که در میان کاربران نهایی ۳ نوع سیستم‌عامل ویندوز، لینوکس و مک طرفداران بیشتری نسبت به دیگر رقباء دارند که هریک از انواع سیستم‌عامل به نسخه‌ها و توزیع‌های متفاوتی تقسیم می‌شوند.

سیستم عامل ها می توان از نوع کاربری به دو دسته تک کاربره و چند کاربرMulti User تقسیم نمود. که در بخش مولتی یوزر به سیستم عامل لینوکس را نام برد.

تاریخچه سیستم عامل مایکروسافت:

1) MS-DOS

2)3.1 microsoft Windows

3) windows 95

4) 4.0 windows NT

5) Windows 98

6)Windows 2000

7) Windows Millennium Edition (Me)

8) Windows XP

10) winVISTA

11) win 7

و احتمالا Win8 می باشد.

تاریخچه سیستم عامل لینوکس:

سیستم عامل لینوکس به نحوی طراحی شده است که از قانون کپی رایت استفاده نمی کندو مانند ویکی پدیا با سورس آزاد می باشد و هر کسی در دنیا می تواند آنرا ارتقاع بدهد . به همین منظور نسخه های زیادی از این سیستم در دنیا وجود دارد که اکثر آنها به صورت کاملا رایگان و در بعضی موارد حتی با پست رایگان برای شما ارسال می شود. بعضی از نسخه های این سیستم عامل می توان: لینوکس - لینوکس فدروا - لینوکس اوبنتو - لینوکس سوزه - لینوکس شریف (فارسی زبان) - می باشد.
بسیاری از سیستم عامل های ابر کامپیوتر های امروزی لینوکس می باشد. باید بدانید که پایه لینوکس بر اساس بیس یونیکس (که خود نوعی سیستم عاملمی باشد) می باشد.
بقیه سیستم عامل ها: یونیکس UNIX
مک ( سیستم عاملی بر اساس کامپیوتر های مکینتاش) MAC OS
بی اس دی BSD ( بر اساس Unix) همانند لینوکس می باشد. سه نوع FreeBSD - Open BSD - NET BSD
Plan9
گوگل کروم Google Chrome OS ( بر اساس لینوکس )
همچنین سیستم عامل قدیمی تر وجود دارند. هم چنین امروزه موبایل ها ، آی پد دارای سیستم عامل هایی مجزا می باشند.
سیستم عامل و برنامه های اجرایی برنامه و نرم افزارهای که در دنیا تولید می شود . باید دارای استانداردهایی باشد که سیستم عامل با آن سازگار باشد. یه طور مثال نرم افزاری که برای مکینتاش طراحی شده است در ویندوز اجرا نمی شود. برای راحتر کردن تشخیص افراد این نرم افزار داری پسوند خاص خود می باشد.
پسوند های استاندارد:

ویندوز : EXE -COM -BAT

لینوکس: tar - rpm - tar.gz - dep و... می باشد. به علت سورس آزاد قوانین می تواند گسترش پیداکند.(با استفاده از کانورتور های جدید برخی از فایلهای exe هم اجرا می شود. که نوعی شبیه ساز می باشد. )

مک: INIT

سیستم عامل و سخت افزار استاندار IBM

Windows - Linux

استاندار Apple

Mac - Windows - Linux

ابر کامپیوتر ها و مینی کامپیوتر ها

Linux

اهداف سیستم عامل ۱ ) مخفی کردن سخت افزار از دیدگاه کاربر ۲ )استفاده از منابع سیستم ۳ ) کنترل اجرای برنامه ها

تعریف 

سیستم عامل مهم ترین نرم افزار سیستمی است که رابطه بین سخت افزار و برنامه های کاربردی است .

وظایف سیستم عامل 

۱ )اشتراک گذاشتن داده ها
۲ )اشتراک گذاشتن سخت افزار
۳ )اجرای برنامه ها
۴ )فراهم کردن امکانات ورودی خروجی
۵ )سازماندهی بر نامه ها
۶ )ترمیم خطا

انواع پردازش 

۱ )سریال : در این نوع پردازش تمامی کارها توسط برنامه نویس مدیریت می شد .مانند کامپیوتر های نسل اول و دوم
۲ ) دسته ای : در این پردازش برنامه نویس برنامه خود را برروی کارتهایی به نام کارت پانچ منتقل می نمود ٬سپس یک دسته از کارتها به اپراتور داده می شد و فقط اپراتور مخصوص کامپیوتر این کارت ها را اجرا می نمود . این روش در کامپیوتر های نسل دوم کاربرد داش ت. یکی از اشکالات سیستم هایی با پردازش دسته ای این است که وقتی یک کاربر برای تبدیل عملیات ورودی خروجی منتظر می باشد ٬پردازنده در این مدت بیکار می ماند .
۳ ) چند برنامه ای : در این نوع پردازش حافظه به چند بخش تقسیم می شود و هربخش به یک برنامه اختصاص می یابد . هنگامی که یک برنامه منتظر عملیات ورودی خروجی می باشد پردازنده به اجرای برنامه دیگری می پردازد .

 

Buffering :

روشی جهت هماهنگ سازی عملیات و رودی خروجی با عملیات محاسباتی می باشد .

 

Spooling :

درروش قبلی اطلاعات مستقیماً از دستگاه ورودی به حافظه منتقل می شد اما در این روش اطلاعات ابتدا وارد دیسک می شود .درواقع دیسک به عنوان Buffer بزرگ عمل می کند . روش ورودی خروجی چندین کاررا با عملیات محاسباتی آ ن ها هماهنگ می کند .

 ; (Real time) 

اشتراک زمانی یاسیستم های بلادرنگ :

به منظور پشتیبانی از چند کاربر به طور همزمان به کار گرفته می شود .دراین روش کاربران همزمان دستوراتی را وارد کرده وپاسخ آن را سریعاً دریافت می کنند .دراین سیستم ها پردازنده مکانیز برنامه های م ختلف راانتخاب می کند و هرکاربر تصور می کند کامپیوتر در اختیار اوست . در این روش هدف راحتی کاربر و بالاترین کاربرد سیستم می باشد . هدف اصلی این سیستم ها پاسخ دهی سریع به رویدادهااس ت.
در این سیستم ها زمان پاسخگویی باید سریع و تضمین شده باشد .از کاربردهای آن می توان به سیستم های نظامی ٬پزشکی و هسته ای اشاره نمود .

( Distributed System) سیستم های توزیع شده 

سیستم های توزیع شده معمولاً دریک محیط شبکه اجرا می شوند .در این سیستم ها برنامه های کاربر همزمان در چند کامپیوتر اجرا می شود.