在計算機軟件中最重要且最基本的就是操作系統（OS）。它是最底層的軟件，它控制所有計算機運行的程序并管理整個計算機的資源，是計算機裸機與應用程序及用戶之間的橋梁。沒有它，用戶也就無法使用某種軟件或程序。

操作系統是計算機系統的控制和管理中心，從資源角度來看，它具有處理機、存儲器管理、設備管理、文件管理等4項功能。

Linux系統的創始人李納斯.托瓦茲(Linus Torvalds)認為，Linux系統受歡迎是因為其可以在使用包括英特爾微處理器和IBM及惠普的RISC處理器在內的20多種硬件架構上運行，而與此同時，Unix操作系統僅能在一至兩種硬件架構上運行。托瓦茲表示，“當然，這20多種架構中僅有少數與高性能計算有關。但這仍是個巨大的優勢。Linux容易獲取，沒有授權費用，具備一切相應的基礎結構，并且在任意硬件上都運行順暢。”

美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室先進技術部門助理副主管馬克-西格(Mark Seager)表示，“Linux系統已經主宰了高性能計算的市場。”該實驗室有5臺超級計算機位列全球頂尖500臺超級計算機之中，其中包括世界上性能最強大的超級計算機“藍色基因/L”和排名第5的“雷鳴”。這兩臺計算機與該實驗室的其他超級計算機一樣，都安裝了Linux操作系統。此前這些機器上安裝的是IBM版本的Unix操作系統--AIX操作系統。

Linux目前已成為高性能計算的首選操作系統。據德國曼海姆大學計算機教授漢斯-魏納-穆爾(Hans Werner Meuer)統計，在全球頂尖的500臺超級計算機中，有301臺上使用了Linux操作系統，相比之下，只有189臺使用了Unix操作系統，2臺使用了Unix的改進型FreeBSD操作系統，1臺使用了微軟的操作系統，另有7臺上使用的操作系統不詳。

據統計，在全球頂尖的500臺超級計算機中，有約60%安裝了Linux操作系統，相對于其他類型的操作系統，Linux系統在高性能計算應用中占據了絕對優勢。