פרק זה מציג סקירה מקיפה של מערכות הפעלה ותפקידן החיוני במחשוב המודרני, החל מהפונקציות הבסיסיות שמערכות הפעלה מבצעות כמתווכות בין חומרת המחשב לבין המשתמשים והאפליקציות, דרך בחינת ארגון מערכות מחשב והארכיטקטורה שלהן, וכלה בהבנת פעולות מערכת ההפעלה והאופן בו היא מתמודדת עם אירועים פנימיים וחיצוניים. נעסוק בניהול משאבים מוגבלים כמו זמן מעבד, זיכרון ומרחב אחסון, ובאמצעי האבטחה וההגנה שמערכות הפעלה מספקות להגנה מפני גישה לא מורשית ותקיפות זדוניות. נבחן את טכנולוגיות הווירטואליזציה המאפשרות הפעלה של מספר מערכות הפעלה על אותה חומרה פיזית, ואת עקרונות המערכות המבוזרות שבהן מספר מחשבים עובדים יחד דרך רשת תקשורת. הפרק יסקור גם את מבני הנתונים המרכזיים המשמשים בקרנל מערכת ההפעלה, את סביבות המחשוב המגוונות כמו מחשוב אישי, שרתים, מחשוב נייד וחישוב ענן, ולבסוף יתמקד במערכות הפעלה חופשיות ובקוד פתוח כמו Linux ו-FreeBSD, תוך דיון במודל הפיתוח, ההפצה והרישוי שלהן ובהשפעות הכלכליות והחברתיות של תנועת הקוד הפתוח על עולם מערכות ההפעלה והמחשוב בכלל.