* Bare-metal programmeren: Dit omvat directe interactie met de hardware met behulp van assembleertaal of een taal op een zeer laag niveau. Je zou in wezen je eigen code op OS-niveau schrijven om alles te controleren. Dit is uiterst complex en alleen praktisch voor zeer gespecialiseerde taken.

* Ingebedde systeemfirmware: Voor eenvoudige apparaten zoals magnetrons of thermostaten vervangt een speciale firmware een volledig besturingssysteem. Dit is specifiek voor de hardware en heeft meestal een zeer beperkt aantal functies.

* Realtime besturingssystemen (RTOS): Dit zijn gespecialiseerde besturingssystemen die zijn ontworpen voor taken die een nauwkeurige timing en voorspelbare prestaties vereisen, zoals industriële besturingssystemen. Ze bieden vaak minder functionaliteit dan besturingssystemen voor algemene doeleinden, maar geven prioriteit aan deterministisch gedrag.

* Hypervisors/virtuele machinemonitors (VMM's): Deze beheren virtuele machines (VM's). Hoewel ze geen vervanging zijn voor een besturingssysteem in de zin dat je nog steeds een besturingssysteem nodig hebt om de hypervisor *zelf* te laten draaien, kunnen de VM's die erboven draaien hun eigen besturingssysteem hebben, waardoor de onderliggende hardware effectief wordt geabstraheerd. Je zou kunnen stellen dat de hypervisor + VM-opstelling een *ander soort* besturingssysteem is dan een traditionele monolithische kernel.

* Bootladers: Dit zijn kleine programma's die het besturingssysteem laden. Ze zijn geen vervanging voor een besturingssysteem, maar een cruciaal onderdeel in het opstartproces. Ze kunnen ook enkele basistaken uitvoeren.

Kortom, er is geen echt 'in plaats van' een besturingssysteem, tenzij uw behoeften uiterst beperkt zijn en de vereiste inspanning in de meeste gevallen niet in verhouding staat tot de uitkomst. De hierboven genoemde opties zijn gespecialiseerde oplossingen voor specifieke situaties en geen vervangingen voor algemeen gebruik.