计算机诞生初期，硬件资源极其昂贵且运算速度相对缓慢。早期的操作系统主要以批处理系统的形式出现，其核心功能是实现作业的自动处理。在这个阶段，用户将需要执行的任务（作业）以穿孔卡片或磁带的形式提交给计算机操作员。操作员把这些作业按照一定顺序整理成批，然后输入到计算机中。操作系统会依次读取这些作业，将它们装入内存并执行，完成后输出结果。
批处理操作系统的出现，相较于手工操作，极大地提高了计算机的使用效率。它减少了人工干预作业切换的时间，让计算机能够持续运行任务。然而，这个时期的操作系统功能较为单一，主要专注于作业的调度和基本的I/O操作，用户与计算机之间缺乏交互性，一旦作业提交，用户只能等待结果输出，无法对作业执行过程进行实时控制。
随着计算机硬件性能的提升，人们对操作系统的交互性提出了更高要求。分时操作系统应运而生，它的出现是操作系统发展史上的一个重要里程碑。分时操作系统采用时间片轮转的方式，将CPU时间划分成多个时间片，轮流分配给多个用户进程使用。这使得多个用户可以同时通过各自的终端设备与计算机进行交互，仿佛每个人都独占一台计算机。
分时操作系统不仅实现了多用户同时使用计算机，还提供了丰富的交互命令，用户可以随时查看作业执行状态、修改程序等。例如，在分时系统中，用户可以使用简单的命令进行文件的创建、删除、编辑等操作，也可以随时中断正在执行的程序并进行调试。这种交互性的提升，极大地提高了用户的工作效率，让计算机能够更好地满足不同用户多样化的需求，也促进了计算机在科研、教育、商业等领域的广泛应用。
多道程序设计技术是操作系统发展过程中的又一重大突破。在多道程序设计操作系统中，内存中可以同时存放多个作业程序，操作系统通过合理的调度算法，让多个程序交替执行，充分利用CPU、内存、I/O设备等硬件资源。当一个程序因I/O操作而等待时，CPU可以切换去执行其他程序，避免了CPU资源的空闲浪费。
多道程序设计操作系统显著提高了计算机系统的资源利用率和整体性能。它使得计算机能够同时处理多个复杂任务，例如在一个计算机系统中，既可以进行数据处理任务，又可以同时进行打印任务等。同时，多道程序设计也对操作系统的进程管理、内存管理和设备管理等功能提出了更高的要求，促使操作系统不断完善这些功能模块，以实现更高效的资源分配和任务调度。
进入现代，操作系统的功能得到了全面拓展和深化，涵盖了进程管理、内存管理、设备管理、文件管理、网络通信以及用户接口等多个关键领域。
在进程管理方面，现代操作系统引入了更加复杂和高效的调度算法，如多级反馈队列调度算法，能够根据进程的优先级、运行时间等因素进行动态调度，确保系统中各种任务都能得到合理的CPU资源分配，保障系统的公平性和高效性。同时，还支持多线程编程，使得一个进程可以包含多个并发执行的线程，进一步提高了程序的执行效率和响应速度。
内存管理功能也日益强大，现代操作系统采用虚拟内存技术，为每个进程提供独立的虚拟地址空间，使得进程能够使用比实际物理内存更大的地址空间。通过分页、分段等机制，操作系统实现了虚拟地址到物理地址的映射，并通过页面置换算法等技术，有效地管理内存页面的调入和调出，提高了内存的利用率和系统的稳定性。
设备管理方面，操作系统支持种类繁多的外部设备，通过设备驱动程序实现对各种设备的控制和管理。即插即用（PnP）技术的广泛应用，让用户能够方便地连接和使用新设备，系统会自动检测并配置设备，大大提高了设备使用的便捷性。
文件管理系统为用户提供了统一的文件操作接口，方便用户对文件和目录进行创建、删除、读写、搜索等操作。现代文件系统还具备强大的文件权限管理功能，保障了文件的安全性和隐私性。同时，随着存储技术的发展，文件系统不断优化，以适应大容量存储设备和快速数据访问的需求。
在网络通信方面，操作系统集成了丰富的网络协议栈，支持各种网络连接方式，如以太网、无线网络等。无论是个人计算机还是服务器，都能通过操作系统轻松实现网络通信，进行文件传输、远程登录、网页浏览等网络应用。
用户接口也变得更加多样化和人性化。图形用户界面（GUI）的普及，使得用户可以通过鼠标点击、拖拽等直观的操作方式与计算机进行交互，大大降低了用户使用计算机的门槛。同时，命令行界面（CLI）依然保留，为专业用户和系统管理员提供了高效的操作方式。
操作系统功能的发展历程是一部不断适应计算机硬件发展和用户需求变化的历史。从早期简单的批处理功能，到如今功能全面且强大的现代操作系统，每一次的技术变革都推动着操作系统功能的升级和完善。随着人工智能、大数据、云计算等新兴技术的不断涌现，未来操作系统的功能还将继续演进，为用户带来更加智能、高效、便捷的计算体验。
