Bir işletim sistemi açılışta kernel modeda başlar. Kullanıcı sisteme girdikten sonra, user moda geçer. Bu modda kullanıcı sistem için kullanılan fonksiyonları güvenlik açısından kullanamaz. Kullanıcı sadece kendi başlattığı uygulamaların adres alanları içerisinde kalmak suretiyle işlerini yürütebilir. Sistemin güvenli bir şekilde çalışabilmesi için kullanıcıya kısıtlı izinler tanınmıştır. GNU/Linux sisteminin sistem fonksiyonlarını kullanabilmesi için, user modundan sistem moduna geçmesi gerekir. Bu da kullanıcının programlarında kullandığı API fonksiyonlarıyla gerçekleşir. Örneğin read, write sistem fonksiyonlarıdır ve bunların çalışabilmesi için sistem moduna geçilmesi gerekmektedir. Bu değişiklik otomatik olarak yapılır ve daha sonra user moda geri dönülür.
Korumalı kip, x86 işlemcilerde bellek adreslerine erişim belirli kısıtlamar çerçevesinde olur. Yani her uygulama her istediği bellek adresini istediği gibi kullanamaz. Her bellek bölgesinin erişim hakları descriptor denen kayıtlarla saklanır. Bu kayıtların arka arkaya dizilimi ile hafızanın tamamen adreslendiği bellek haritası oluşturulur.
CPL, Code Privilege Level x86 işlemcilerde descriptor tarafından ayarlanan ve o kodun çalıştığı yetki seviyesini gösteren 2 bitlik değerdir.

Intel 80286 veya i286, 8086/8088'dan sonraki intel işlemcisidir.

GNU Debugger(GDB olarak kısaltılır) GNU yazılım sistemi için kullanılan bir hata ayıklayıcıdır (debugger). Unix tabanlı pek çok sisteminde, C, C++ ve Fortran gibi birçok programlama dilinde çalışan taşınabilir bir hata ayıklayıcıdır.

AmigaOS, Amiga kişisel bilgisayarının işletim sistemidir. Grafik arabirimi olan Workbench, CLI komut satırı arabirimi ile birlikte AmigaDOS ve çoğu Amiga modelinde ROM'da yer alan Kickstart'tan oluşur.

PowerPC, AIM olarak bilinen Apple-IBM-Motorola ittifakının 1991'de geliştirdiği bir RISC mikroişlemcisidir. Genel olarak kişisel bilgisayarlar içindir. PowerPC merkezi işlem birimleri (CPU) gömülü (embedded) ve yüksek performans işlemcileri olduğu için popüler olmuştur. PowerPC 1990'da AIM' in ve PReP'in temel taşı oldu, fakat mimari Apple'ın Macintosh'unun 1994–2006 modellerinde daha başarılı bulundu.
Sanal bellek, fiziksel belleğin görünürdeki miktarını arttırarak uygulama programına (izlence) fiziksel belleğin boyutundan bağımsız ve sürekli bellek alanı sağlayan bilgisayar tekniğidir. Ana belleğin, diskin (ikincil saklama) önbelleği (cache) gibi davranmasıyla; yani disk yüzeyini belleğin bir uzantısıymış gibi kullanmasıyla gerçekleştirilir. Ancak gerçekte, yalnızca o anda ihtiyaç duyulan veri tekerden ana belleğe aktarılıyor olabilir. Günümüzde genel amaçlı bilgisayarların işletim sistemleri çoklu ortam uygulamaları, kelime işlemcileri, tablolama uygulamaları gibi sıradan uygulamalar için sanal bellek yöntemi kullanılmaktadır.
Sayfalama ya da bellek adresleme, durgun sanal bellek sayfalarının ikincil bellekte (teker) saklanarak daha sonra ihtiyaç duyulduğunda ana belleğe yüklenmesi işlemini içerir. Bir diğer anlamı, adres uzayının belli oranlarda bloklara ayrılmasıdır. Sayfalama, bellek mahallerine ulaşımı ve adreslemeyi kolaylaştırır. 6502 mikroişlemcili bir sistemde 65536'lık adres uzayı 256 adet 256 Baytlık hayalı sayfalara ayrılır. Genelde 6502 işlemcili sitemlerde 1. sayfa yığın olarak ayrılırken 0. sayfaya bakış tabloları veya veri blokları yerleştirilir.
Sayfa hatası sanal bellek tekniğinde başvurulan veri o anda ana bellekte bulunamıyorsa oluşur ve aranan sayfa ana bellekte mevcut değil demektir.
Sanal bellekte Sayfa hatası meydana geldiğinde çok yüksek bulamama gecikmesine neden olur. Sanal bellek sistemleri tasarlanırken bu durumun yaratacağı yükü engellemek için Sayfa hatası denetimi sağlanmalıdır.

İşletim sistemi çekirdeği, kısaca çekirdek (kernel), işletim sistemindeki her şeyin üzerinde denetimi olan merkezi bileşenidir. Uygulamalar ve donanım seviyesindeki bilgi işlemleri arasında bir köprü görevi görür. Çekirdeğin görevleri sistemin kaynaklarını yönetmeyi de kapsamaktadır. Genellikle çekirdek, işletim sisteminin temel bir elemanı olarak, yazılımın fonksiyonunu yerine getirebilmesi için kontrol etmesi gereken kaynaklar için düşük seviye soyutlama katmanı sağlayabilir. İşletim sistemi görevleri, tasarımları ve uygulanmalarına göre farklı çekirdekler tarafından farklı şekillerde yapılır. Sistem açılırken belleğe yüklenir ve sistem kapatılıncaya kadar ana bellekte kalır.

QNX, gömülü sistemler pazarına yönelik Unix benzeri, gerçek zamanlı işletim sistemidir.
Bir hiper yönetici veya sanal makine monitörü (VMM), sanal makineleri oluşturan ve çalıştıran bilgisayar yazılımı, bellenim veya donanımdır. Bir hipervizörün bir veya daha fazla sanal makineyi çalıştırdığı bir bilgisayara ana makine adı verilir ve her sanal makineye konuk makinesi adı verilir. Hiper yönetici, konuk işletim sistemlerini sanal işletim platformuyla sunar ve konuk işletim sistemlerinin yürütülmesini yönetir. Çeşitli işletim sistemlerinin birden fazla örneği sanallaştırılmış donanım kaynaklarını paylaşabilir: örneğin, Linux, Windows ve macOS örneklerinin tümü tek bir fiziksel x86 makinede çalışabilir. Konuk işletim sistemleri aynı çekirdeğe sahip farklı Linux dağıtımları gibi kullanıcı alanında farklılık gösterebilse de, bu, tüm örneklerin tek bir çekirdeği paylaşması gereken işletim sistemi düzeyinde sanallaştırma ile çelişir.

Pardus 2009.2 Geronticus eremita ya da Pardus 2009.2 Kelaynak 3 Haziran 2010'da Pardus 2009.1 Anthropoides virgo'dan sonra yayınlanan, bu sürüme göre daha kararlı olan Linux dağıtımı Pardus işletim sistemi sürümüdür.

Microsoft tarafından üretilen ve satılan bir işletim sistemi satırı olan Windows NT'nin mimarisi, kullanıcı modu ve çekirdek modu olmak üzere iki ana bileşenden oluşan katmanlı bir tasarımdır. Tek işlemcili ve simetrik çok işlemcili (SMP) tabanlı bilgisayarlarla çalışmak üzere tasarlanmış, önleyici, yeniden gelen bir işletim sistemidir. Giriş/çıkış isteklerini işlemek için, I / O istek paketlerini (IRP'ler) ve zaman uyumsuz G / Ç'yi kullanan paket odaklı G / Ç kullanırlar. Windows XP'den başlayarak, Microsoft Windows'un 64 bit sürümleri hazırlanmaya başladı; Bundan önce, bu işletim sistemleri yalnızca 32-bit sürümlerde mevcuttu.

XNU, MacOS işletim sisteminde kullanılmak üzere Aralık 1996'dan beri Apple'da geliştirilen ve Darwin işletim sisteminin bir parçası olarak ücretsiz ve açık kaynaklı yazılım olarak piyasaya sürülen bilgisayar işletim sistemi çekirdeğidir. Ayrıca, iOS, tvOS ve watchOS işletim sistemlerinin çekirdeği olarak da kullanılır. XNU, "X Not Unix"'in bir kısaltmasıdır.
Intel Güvenilir Yürütme Teknolojisi, bilgisayar donanım teknolojisidir ve başlıca hedefleri şunlardır:
- Bir platformun ve işletim sisteminin güvenilirliğinin onaylanması.
- Bir işletim sisteminin eğer güvenilir bir ortamda başlatıldığından emin olunursa, işletim sistemi güvenilir olarak kabul edilebilir.
- Güvenilirliği kanıtlanmış işletim sistemlerinin, kanıtlanmamış olanlara göre ek güvenlik özellikleri sağlaması.

SystemRescue, x86 ve x64 mimarili bilgisayarlar için tasarlanan bir Linux dağıtımıdır. SystemRescueCD'nin temel amacı, bir sistem çökmesinden sonra önyüklenemeyen veya başka şekilde hasar görmüş bilgisayar sistemlerini onarmaktır. SystemRescueCD'nin kalıcı bir işletim sistemi olarak kullanılması amaçlanmamıştır. Canlı CD, USB bellek veya her türlü sabit diskten çalışır. François Dupoux liderliğindeki bir ekip tarafından tasarlanmıştır. Arch Linux tabanlıdır. 6.0 sürümünden itibaren init sistemi olarak systemd'ye sahiptir.

Bir kernel panic, bir işletim sisteminin çekirdeği tarafından, güvenli bir şekilde kurtarılamadığı veya sistemi çalıştırmaya devam etmenin büyük veri kaybı yaşanabilmesinin yüksek bir riske sahip olacağı dahili bir kritik hata tespit edildiğinde alınan bir güvenlik önlemidir. Terim büyük ölçüde Unix ve Unix benzeri sistemlere özgüdür. Microsoft Windows işletim sistemlerindeki eşdeğeri, genellikle "mavi ekran" olarak adlandırılan bir durdurma hatasıdır.