Computersoftware und -hardware interagieren über die mittlere Schicht, das Betriebssystem. Als Kern des Computersystems ist das Betriebssystem für die Verwaltung der Hardware- und Softwareressourcen des Computers, die Bereitstellung verschiedener Dienste sowie die Bereitstellung von Schnittstellen und Kommunikation für Anwendungen und Hardwaregeräte verantwortlich. Mit der Unterstützung des Betriebssystems können Anwendungen Hardwaregeräte direkt aufrufen, um verschiedene Aufgaben auszuführen.
Im Hinblick auf die spezifische Implementierung interagieren Computersoftware und -hardware über Systemaufrufe. Systemaufrufe sind vom Betriebssystem bereitgestellte Schnittstellen, die es Anwendungen ermöglichen, Dienste vom Betriebssystem anzufordern. Wenn eine Anwendung auf ein Hardwaregerät oder andere Systemressourcen zugreifen muss, leitet sie die Anforderung über einen Systemaufruf an das Betriebssystem weiter. Das Betriebssystem verarbeitet die Anforderung und gibt das Ergebnis an die Anwendung zurück.
Das zugrunde liegende Prinzip besteht darin, dass Systemaufrufe im Betriebssystemkernel Interrupts auslösen, die Steuerung vom Benutzermodus in den Kernelmodus umschalten und in den Betriebssystemkernel gelangen, um entsprechende Vorgänge auszuführen. Der Betriebssystemkern ist für die Verwaltung der Hardwareressourcen des Computers und die Bereitstellung verschiedener Dienste verantwortlich. Er kann direkt auf Hardwaregeräte wie Festplatten, Netzwerke, Speicher usw. zugreifen und diese steuern. Das Betriebssystem stellt seine Funktionen und Dienste durch die Bereitstellung von Systemaufrufen zur Verfügung. Anwendungen stellen über Systemaufrufe Anforderungen an das Betriebssystem und empfangen über Systemaufrufe Antworten vom Betriebssystem.
Systemaufrufe stellen die Brücke zwischen Anwendungen und dem Betriebssystem dar. Sie stellen Anwendungen eine Schnittstelle für den Zugriff auf Computerhardwareressourcen und Systemdienste bereit. Sie schützen außerdem das Betriebssystem und die Hardwareressourcen vor Missbrauch durch bösartige Anwendungen. Durch das Zusammenspiel von Systemaufrufen erreichen Computersoftware und -hardware einen engen Kontakt und eine enge Zusammenarbeit.