O software e o hardware do computador interagem através da camada intermediária, que é o sistema operacional. Como núcleo do sistema de computador, o sistema operacional é responsável por gerenciar os recursos de hardware e software do computador, fornecendo diversos serviços e fornecendo interfaces e comunicações para aplicativos e dispositivos de hardware. Com o suporte do sistema operacional, os aplicativos podem chamar dispositivos de hardware diretamente para realizar diversas tarefas.
Em termos de implementação específica, o software e o hardware do computador interagem por meio de chamadas de sistema. Chamadas de sistema são interfaces fornecidas pelo sistema operacional que permitem que aplicativos solicitem serviços do sistema operacional. Quando um aplicativo precisa acessar um dispositivo de hardware ou outros recursos do sistema, ele passa a solicitação ao sistema operacional por meio de uma chamada de sistema, e o sistema operacional processa a solicitação e retorna o resultado ao aplicativo.
O princípio subjacente é que no kernel do sistema operacional, as chamadas do sistema acionarão interrupções, mudarão o controle do modo de usuário para o modo kernel e entrarão no kernel do sistema operacional para executar as operações correspondentes. O kernel do sistema operacional é responsável por gerenciar os recursos de hardware do computador e fornecer diversos serviços, podendo acessar e controlar diretamente dispositivos de hardware, como discos, redes, memória, etc. O sistema operacional expõe suas funções e serviços fornecendo chamadas de sistema. Os aplicativos fazem solicitações ao sistema operacional por meio de chamadas de sistema e recebem respostas do sistema operacional por meio de chamadas de sistema.
As chamadas de sistema são a ponte entre os aplicativos e o sistema operacional. Elas fornecem aos aplicativos uma interface para acessar recursos de hardware do computador e serviços do sistema. Elas também protegem o sistema operacional e os recursos de hardware contra abusos por aplicativos maliciosos. Software e hardware de computador alcançam contato próximo e colaboração por meio da interação de chamadas de sistema.