Windows NT系
ユーザーやシステムからハードウェアへのI/Oをそのハードウェア固有の機能から抽象化するものと、システムサービスを提供するものと両方ある。64ビット版Windowsでは、セキュリティと動作の安定性向上のため原則としてデバイスドライバの署名が必須とされている。NT 4.0まではWindows NTカーネルモードドライバが使われ、Windows 2000以降はWindows Driver Modelが使われている。WDMはWindows 98やWindows Meでも同じソースコードでドライバが開発できるように作られている。
NTカーネルはNT ExecutiveとHALの中間にある。NT 5.2までは幾つかのNTカーネルが存在したが、Windows Vistaからはntoskrnl.exeに統一された。
ntoskrnl.exe - 標準的なPC
ntkrnlpa.exe - 標準的なPC(32ビットWindowsのみ。PAEが有効なときのみ。)
ntkrnlmp.exe - マルチプロセッサPC
ntkrpamp.exe - マルチプロセッサPC(PAEが有効なときのみ。)
等、幾つか実装が分かれていた。
各アプリケーションの実行環境を提供する。
マイクロソフトはMS-DOSの後継OSとしてOS/2をIBMと共同開発しており、1980年代末にはOS/2 3.0の開発を主に担当していたが、契約関係・開発の進め方等においてIBM側としばしば対立、プロジェクトの進捗が大きく停滞する状況となっていた。
そこでビル・ゲイツは事態の打開策としてプロジェクトマネージャーを社外に探し、当時DEC に在籍していたデヴィッド・カトラーを抜擢した。カトラーはDECのVAXマシン用OSであるVMSの開発者として名を上げた人物である。カトラーは当初OS/2 3.0のプロジェクトに参加したが、難航するIBMとの交渉の過程でOS/2に事実上見切りをつけ、後にNTと名付けられることになる新OS開発を水面下で推進するようになった。それは彼がかつてDECで手がけたVMSのアーキテクチャを基礎とする極めて近代的な構成でポータビリティの高いOSであった。
OS/2次期バージョンの開発が遅延する中で、マイクロソフトはストップギャップとして80386搭載マシンを主なターゲットとして開発していたWindows 3.0を1990年に発売する。このWindows 3.0が大ヒットしたことでゲイツは方針を転換し、後継OSをOS/2ではなく自社オリジナルのWindowsにすることを決意する。だが、初期のWindowsは見た目はGUIではあったが内部的には16ビットコードで書かれたMS-DOSを土台としたアプリケーションランチャーの域を出るものではなく、また当時未だサポートされていた(そしてPC/ATの搭載CPUであったが故にPC市場の主流でもあった)Intel 80286の機能的な制約に由来する貧弱なメモリ管理機能、マルチタスクの不完全さ、ネットワーク機能の欠落など課題が山積していた。