سیستم عامل یا OS (Operating System) در واقع سرپرست کامپیوتر است که مسئول مدیریت منابع سخت افزاری و نرم افزاری آن است. سیستم عامل اجازه می دهد که کاربران بتوانند با رابط کاربری گرافیکی (GUI) یا خط فرمان (CLI) با کامپیوتر ارتباط برقرار کنند و برنامه های مختلف را اجرا کنند. انواع مختلفی از سیستم عامل ها وجود دارد، از جمله ویندوز، لینوکس، مکینتاش و غیره.
بخش‌های مختلف سیستم عامل شامل هسته (kernel)، مدیریت حافظه (memory management)، مدیریت ورود/خروج (I/O management)، مدیریت فایل (file management) و تشخیص و اصلاح خطا (error detection and correction) هستند. هسته سیستم عامل نقطه شروع اصلی است که کنترل سخت افزار را به عهده دارد. هسته باید بتواند با سخت افزار ارتباط برقرار کند و تمام عملیات اولیه را انجام دهد. مدیریت حافظه وظیفه مدیریت منابع حافظه را دارد، به منظور تخصیص منابع به برنامه های در حال اجرا و نظارت بر حرکت داده ها در حافظه.
مدیریت ورود/خروج مسئول مدیریت دستگاه های ورودی و خروجی، مانند کیبورد، موس، چاپگر، اسکنر، دستگاه های USB و غیره است. مدیریت فایل وظیفه مدیریت فایل ها و دایرکتوری ها را دارد. در این بخش، سیستم عامل باید قادر باشد تا فایل ها را پیدا کرده، سازماندهی کند و به راحتی از آنها استفاده کند. تشخیص و اصلاح خطا شامل شناسایی خطاهایی است که در سیستم عامل رخ می‌دهند و سعی در رفع آنها درده است.
هر سیستم عامل دارای یک رابط کاربری است که می‌تواند شامل رابط کاربری گرافیکی (GUI) یا خط فرمان (CLI) باشد. رابط کاربری گرافیکی شامل منوها، پنجره ها و آیکون ها است و بسیار ساده تر و قابل استفاده تر است. رابط کاربری خط فرمان شامل خط دستورات متنی است که برای کار با آن باید دستورات خاصی را وارد کرد.
از طرفی، هر سیستم عامل به دو دسته سیستم عامل تک کاره و چند کاره تقسیم می‌شود. سیستم عامل تک کاره در حالت اجرا فقط یک برنامه را پردازش می‌کند، در حالی که سیستم عامل چند کاره قابلیت پردازش چندین برنامه را در یک زمان دارد.
سیستم عامل ها همچنین به دو دسته‌ی سیستم عامل های 32 بیتی و سیستم عامل های 64 بیتی تقسیم می‌شوند. سیستم عامل های 64 بیتی قابلیت پشتیبانی از حافظه بیشتری را دارند و می‌توانند برنامه‌های بزرگی را پردازش کنند. با این حال، برای استفاده از سیستم عامل های 64 بیتی نیاز به سخت افزار و نرم‌افزار مناسب است.
در نهایت، سیستم عامل از دید کاربران مهمترین عامل در استفاده از کامپیوتر است. امروزه سیستم عامل های ویندوز، لینوکس و مکینتاش از پراستفاده‌ترین سیستم عامل های کامپیوتر هستند. هر کدام از این سیستم عامل ها مزایا و معایب خود را دارند، و توانایی های مختلفی را در پردازش و مدیریت منابع کامپیوتری ارائه می‌دهند.
در ادامه، به توضیح بیشتری از برخی ویژگی های سیستم عامل ها و مزایای استفاده از آنها می‌پردازیم:
1- ویندوز: ویندوز سیستم عاملی است که برای کاربران خانگی و تجاری مناسب است. این سیستم عامل با استفاده از رابط کاربری گرافیکی کاربرپسند و آسانی را برای کاربران فراهم می‌کند. ویندوز به عنوان سیستم عامل پراستفاده در دنیا، اکثر برنامه‌ها و بازی‌های رایانه‌ای را پشتیبانی می‌کند و امکانات ویژه‌ای همچون قابلیت استفاده از دستیار صوتی کورتانا، سیستم حفاظت از دسترسی‌های غیرمجاز به داده‌ها و اطلاعات شخصی را ارائه می‌دهد.
2- لینوکس: لینوکس سیستم عاملی است که برای استفاده در سرورها، دستگاه‌های دیجیتالی و سیستم‌های کنترلی به کار می‌رود. لینوکس بر اساس سیستم متن باز است و به همین دلیل، برای کاربران حرفه‌ای و توسعه‌دهندگان مناسب است. این سیستم عامل با پشتیبانی از دستورات خط فرمانی تخصصی، قابلیت پیکربندی پیشرفته و مدیریت منابع بسیار عالی را فراهم می‌کند. امروزه لینوکس به عنوان سیستم عامل پراستفاده در سرورهای وب، ابر، بانک‌های اطلاعاتی، کاربردهای داده محور و اینترنت اشیاء مورد استفاده قرار می‌گیرد.