همان‌طور که گفته‌شد، سیستم‌عامل نرم‌افزاری است که مدیریت منابع و تشکیل بستری برای اجرای نرم‌افزارهای کاربردی را برعهده دارد. مدیریت سخت افزار ورودی و خروجی به معنی مدیریت کردن سرعت بارگذاری اطلاعات از سخت افزار بر روی پردازشگر است. این امر شامل مدیریت این بارگذاری به ترتیبی است که پردازشگر توانایی پردازش اطلاعات این سخت افزار به طور منظمی را داشته باشد. این سیستم عامل‌ها با دستگاه‌های سخت‌افزاری متعددی ارتباط برقرار می‌کنند و به برنامه‌ها سرویس ارائه می‌دهند. البته فریمور بسیار پایه‌ای و ساده‌ای که [مثلاً] روی ریموت کنترل تلویزیون اجرا می‌شود، عموماً سیستم عامل نامیده نمی‌شود. برای مثال، سیستم عامل آیفون‌ها و آیپدهای اپل – که iOS نام دارند – خیلی از اوقات نیز با نام «فریمور» شناخته می‌شوند.

توجه کنید که تمامی سیستم‌ها برای کار به سیستم عامل نیاز ندارند. اگر می‌خواهید در مورد سیستم‌های عامل اطلاعات بیشتری کسب کنید، می‌توانید به برچسب سلسله مقالات آموزشی سیستم عامل مراجعه کنید. البته خود عملیات ترمیم سیستم عامل ممکن است موجب بروز خطاهای جدیدی شود که نیازمند تست و در نظر گرفتن سازوکارهای مناسبی است. مانند همه برنامه‌های کامپیوتر، دستورالعمل‌هایی را به پردازنده می‌دهد و تفاوت اصلی در اهداف برنامه است. اولین سیستم عامل دسته‏ای به وسیله‏ی General Motors و برای استفاده IBM 701 به وجود آمد. مدیریت منابع که شامل استفاده درست در زمان بندی مناسب و بازده بالا می باشد.

در سیستم عامل‌های لینوکس معمولاً از سیستم راه‌انداز SystemD استفاده می‌شود. معرفی تراشهٔ CPU Intel CPU در اکتبر ۱۹۸۵، با قابلیت معماری ۳۲ بیتی و قابلیت صفحه‌بندی، امکان رایانه‌های شخصی را برای اجرای سیستم عامل‌های چند وظیفه‌ای مانند رایانه‌های مینی‌رایانه و مجهز به سیستم‌های پیشین فراهم کرد. مایکروسافت با استخدام دیو کاتلر، که سیستم عامل VMS را برای شرکت تجهیزات دیجیتال توسعه داده بود، به این پیشرفت پاسخ داد. او توسعهٔ سیستم عامل Windows NT را هدایت می‌کند، که همچنان به عنوان پایه‌ای برای خط سیستم عامل مایکروسافت عمل می‌کند. استیو جابز، یکی از بنیانگذاران شرکت اپل، NeXT Computer Inc را راه‌اندازی کرد که سیستم عامل NEXTSTEP را توسعه داد.

در سیستم‌های عامل چند عملیاتی، منابع سخت افزاری به چندین قسمت متناسب با برنامه‌های در حال اجرا تقسیم می‌گردد. سیستم عامل فضای بیشتری از حافظه رم و پردازنده را در اختیار برنامه‌هایی که احتیاج به محاسبات بیشتر و سنگین‌تری دارند قرار داده و به نرم افزارهای سبک‌تر، مقدار محدودتری را اختصاص می‌دهد. به عبارت ساده‌تر سیستم عامل با مدیریت هوشمند، باعث اجرای صحیح و سریع‌تر نرم افزار می‌شود. از سیستم عامل‌های معروف چند عملیاتی می‌توان ویندوز، لینوکس، مکینتاش، اندروید و IOS را نام‌ برد. سالانه با آپدیت‌ها و عرضه نسخه‌های جدیدتر سیستم عامل‌های مذکور، یکی از مهمترین بخش‌هایی که دست‌خوش تغییرات می‌شود، نحوه مدیریت سیستم چند عملیاتی است.

با انتقال این اطلاعات به هارد دیسک، می‌توان فضای RAM را برای فعالیت‌های مهم‌ تر خالی کرد. این تکنیک جابجا کردن اطلاعات از RAM به هارد دیسک Virtual Memory Management نامیده می‌شود. پیش از این گفتیم که مدیریت و هدایت پردازش‌های کامپیوتر توسط سیستم عامل انجام می‌شود. نرم افزاری که سیستم عامل برای اینکار از آن استفاده می‌کند به نام Process یا Thread معروف است.

سیستم‌عامل آزاد و متن‌باز برای تلفن همراه است که بر اساس سیستم عامل لینوکس نوشته شده است.این محصول توسط بنیاد لینوکس پشتیبانی می‌شود و توسط انجمن تایزن ارائه شده‌است. این سیستم عامل با هدف آسان نمود ن ارتباط کاربر از طریق نمایشگر لمسی با رابط گرافیگی طراحی گردید. البته سیستم عامل‌های رایج امروزی، کارهای فراتر از یک ماژول‌بندی ساده انجام می‌دهد؛ یعنی علاوه بر قسمت‌بندی یک برنامه به چند زیرروال، سازوکارهای دیگری نیز در نظر می‌گیرند. سیستم عامل در پاسخ به تقاضای کاربر یا نیاز مدیران سیستم، برای ارائه خدمات جدید گسترش می‌یابد. مثلاً اگر حفظ کارآیی مناسب برای کاربران با ابزارهای موجود مشکل باشد، ممکن است ابزارهای کنترل و اندازه‌گیری حدیدی به سیستم عامل اضافه شود. همچنین در مواردی که سیستم چند کاربر دارد، سیستم عامل باید راهکارهای حفاظتی برای کنترل دسترسی به فایل‌ها فراهم کند.

به‌طور کلی اگر قابلیت حافظهٔ مجازی داشته باشد، فضایی برای آدرس‌های پروسه‌ها و برنامه‌های در حال اجرا که آدرس مجازی نامیده می‌شود تا برنامهٔ دیگری نتواند به آن بخش از حافظه دسترسی یابد. هستهٔ سیستم عامل وظیفهٔ مدیریت و گرفتن آدرس‌های مجازی را دارد. در سال ١٩٩۶ به وسیله شرکت پالم برای دستیار دیجیتال شخصی پالم توسعه داده شد. این شرکت با هدف آسان نمودن ارتباط کاربر از طریق نمایشگر لمسی با رابط گرافیگی طراحی گردید. نسخه های جدیدتر سیستم عامل Palm به درگاه های توسعه ، پردازنده های جدید ، کارت های حافظه خارجی ، بهبود امنیت و پشتیبانی از پردازنده های ARM و تلفن های هوشمند افزوده است.

اغلب قبل از خرید دستگاه باید در مورد سیستم عامل تلفن همراه مطالعه کنید تا از سازگاری و پشتیبانی از برنامه های تلفن همراه در سال های آینده با خبر شوید . در سال 2016 ، اپل با Mac OS X به macOS تغییر داد ، که کاملاً در کنار iOS ، tvOS و watchOS قرار دارد ، تصمیم گرفت تا مارک سیستم های عامل خود را متحد کند. یک سیستم‌عامل چندوظیفگی و چند کاربره است که در سال ۱۹۶۹ به دست گروهی از کارمندان آزمایشگاه‌های بل متعلق بهشرکت تلفن و تلگراف آمریکا (.AT&T Corp) شروع به توسعه شد.