操作系统（Operating System，简称OS）是计算机系统中最基本的系统软件，它负责管理计算机硬件和软件资源，为应用程序提供操作界面和运行环境。操作系统的主要特征和功能包括以下几个方面：
1. 并发性：操作系统支持多个进程同时运行，这些进程可以共享CPU、内存和I/O设备等资源。操作系统通过进程调度算法（如先来先服务、短作业优先等）确保每个进程都能得到公平的资源分配。
2. 虚拟性：操作系统提供了虚拟内存技术，使得用户可以使用比物理内存大得多的内存空间。虚拟内存是通过硬盘上的交换空间实现的，当物理内存不足时，系统会将部分数据换出到交换空间，以释放物理内存。
3. 异步性：操作系统允许程序在执行过程中暂停，等待I/O操作或其他事件的发生。这种非阻塞特性使得操作系统能够更好地处理多个任务，提高系统性能。
4. 互斥性：操作系统确保同一时刻只有一个进程可以访问某个资源，以避免数据竞争和死锁等问题。这通常通过锁定机制实现，即当一个进程请求访问某个资源时，其他进程必须释放该资源才能继续执行。
5. 同步性：操作系统提供了时间片轮转调度算法，确保各个进程按照一定的顺序执行。此外，操作系统还支持信号量、消息队列等同步原语，以便进程之间进行通信和协调。
6. 安全性：操作系统提供安全机制，防止恶意代码或攻击者破坏系统。这包括访问控制、加密、审计等技术，以确保系统的安全和稳定。
7. 可移植性：操作系统具有良好的可移植性，可以在不同的硬件平台上运行。这要求操作系统具有模块化设计，易于扩展和维护。
8. 可裁减性：操作系统可以根据用户需求进行裁剪，只保留必要的功能模块。例如，Linux内核就是一个可裁剪的操作系统，可以根据不同应用场景进行定制和优化。
9. 兼容性：操作系统需要与各种硬件设备、驱动程序和应用程序兼容。这要求操作系统具有良好的API（应用程序接口）规范，以便开发者能够方便地开发和集成各种应用。
10. 实时性：对于某些特定场景，如工业控制系统、嵌入式系统等，操作系统需要具备实时性，能够快速响应外部事件并处理紧急任务。这要求操作系统具有较高的优先级调度算法和中断处理能力。
总之，操作系统是一个复杂的系统软件，它涉及计算机硬件、软件和系统的各个方面。操作系统的主要功能是为应用程序提供操作界面和运行环境，确保计算机资源的合理分配和高效利用。随着计算机技术的发展，操作系统也在不断演进，以满足日益增长的应用需求和性能标准。