La ingeniería de un sistema tan grande y complejo como un sistema operativo moderno debe hacerse cuidadosamente para que el sistema funcione apropiadamente y pueda modificarse con facilidad. Un método habitual consiste en dividir la tarea en componentes más pequeños, en lugar de tener un sistema monolítico. Cada uno de estos módulos debe ser una parte bien definida del sistema, con entradas, salidas y funciones cuidadosamente especificadas.

Muchos sistemas comerciales no tienen una estructura bien definida. Frecuentemente, tales sistemas operativos comienzan siendo sistemas pequeños, simples y limitados, y luego crecen más allá de su ámbito original; MS-DOS es un ejemplo de un sistema así. Originalmente, fue diseñado e implementado por unas pocas personas que no tenían idea de que iba a terminar siendo tan popular. Fue escrito para proporcionar la máxima funcionalidad en el menor espacio posible., por lo que no fue dividido en módulos de forma cuidadosa. La siguiente figura muestra su estructura.