最初的計算機並沒有操作系統，人們通過各種操作按鈕來控制計算機。後來出現了彙編語言，操作人員通過紙帶將計算機指令序列即程序，輸入到計算機並執行。
這種手工操作方式，只有用戶取走結果並卸下紙帶後，才能讓下一個用戶上機操作，因此係統資源的利用率低。
為了減少用戶操作機器的時間，出現了批處理系統，其特點是用戶不用與計算機直接打交道，而是在軟件的控制下，計算機自動地、成批地處理一個或多個用戶的作業（作業包括程序、數據和命令）。
但是每次內存中僅存放一道作業，每當它運行期間發出輸入/輸出（I/O）請求後，高速的CPU便處於等待低速的I/O完成狀態，致使CPU空閒。為了改善CPU的利用率，又引入了多道程序系統和分時系統。
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