操作系统是计算机系统中负责管理和控制硬件资源、提供应用程序运行环境的软件。它的主要作用和原理可以概括为以下几个方面：
1. 资源管理：操作系统负责对计算机中的各种硬件资源进行有效的管理和调度，包括CPU、内存、磁盘、网络等。这些资源都是宝贵的，操作系统需要确保它们被合理地分配和利用，以满足不同应用程序的需求。
2. 进程管理：操作系统通过进程管理来控制程序的执行流程。进程是操作系统中最小的独立执行单位，它可以被创建、修改、删除等。操作系统需要确保每个进程都能在合适的时间内完成其任务，避免出现死锁、饥饿等问题。
3. 内存管理：操作系统负责管理计算机中的内存资源，包括虚拟内存、页表等。内存管理的目标是提高内存利用率，减少内存碎片，同时保证程序的正确运行。
4. 文件系统：操作系统提供了一个统一的文件系统，用于存储和管理各种类型的文件。文件系统需要支持文件的创建、删除、修改等操作，并能够有效地组织和管理文件目录，以便用户快速找到所需的文件。
5. 设备驱动程序：操作系统需要与硬件设备进行交互，以实现资源的共享和通信。设备驱动程序负责将操作系统的命令转换为硬件设备的响应，并处理硬件设备的错误和异常情况。
6. 安全性和可靠性：操作系统需要保护计算机免受各种威胁，如病毒、木马等。同时，操作系统还需要保证系统的稳定可靠，避免出现崩溃、死机等问题。
7. 多任务处理：操作系统需要支持多任务处理，即同时运行多个应用程序。这要求操作系统具备良好的调度策略，确保各个任务都能得到公平的执行机会。
8. 用户接口：操作系统提供了友好的用户接口，方便用户与计算机进行交互。用户可以通过命令行、图形界面等方式与操作系统进行交互，从而方便地使用计算机的各种功能。
总之，操作系统的作用是通过管理计算机系统中的各种资源，为用户提供一个高效、稳定、安全的工作环境。操作系统的原理涉及数据结构、算法、计算机体系结构等多个方面，需要深入理解计算机科学知识才能全面掌握。
