操作系统（Operating System，简称OS）是管理计算机硬件与软件资源的程序，同时也是计算机系统的核心与基石。它负责控制和管理整个计算机系统的硬件和软件资源，合理地组织和调度计算机的工作，以便为用户提供一个便捷、有效和友好的服务界面。
操作系统的主要功能包括处理器管理、存储器管理、设备管理和文件管理等。其中，处理器管理是操作系统的核心，它负责管理计算机的CPU，包括进程管理、进程同步、进程通信、死锁处理等；存储器管理则是负责管理计算机的内存，包括内存分配、内存回收、内存保护等；设备管理则是负责管理计算机的各种设备，包括设备的驱动程序、设备的分配和回收、设备的故障处理等；文件管理则是负责管理计算机的文件系统，包括文件的存储、检索、更新、保护和共享等。
在计算机系统中，操作系统扮演着非常重要的角色。首先，它是用户与计算机硬件之间的接口，用户通过操作系统来使用计算机；其次，它是计算机资源的管理者，负责管理和调度计算机的各种资源；最后，它是计算机系统的安全保障，防止非法用户的入侵和破坏。
那么，操作系统是如何工作的呢？我们可以通过一个简单的代码示例来理解。例如，当我们在电脑上运行一个程序时，操作系统会先在内存中为这个程序分配一块空间，然后读取程序的代码和数据，最后将CPU的控制权交给这个程序。这个过程可以通过以下代码来模拟：
def run_program(program):
# 分配内存空间
memory = allocate_memory()
# 读取程序代码和数据
code, data = load_program(program)
# 将CPU控制权交给程序
execute_program(code, data, memory)
在这个代码示例中，run_program函数模拟了操作系统运行程序的过程。首先，它调用allocate_memory函数为程序分配内存空间；然后，它调用load_program函数读取程序的代码和数据；最后，它调用execute_program函数将CPU的控制权交给程序。
通过这个简单的代码示例，我们可以看到操作系统在运行程序时的工作原理和实现方式。当然，实际的操作系统要比这个示例复杂得多，但它们都遵循着同样的基本原理和工作机制。
