1.計算機 = 硬件 + 操作系統 + 應用程序
有人說過，計算機世界的絕大部分問題都可以通過分層的方法來解決。從一個程序員的角度，我比較喜歡將計算機分為三層，自底向上分別為：
1) 硬件（Hardware），按照馮氏的結構定義，一個處理器由5個部分構成，分別為：存儲器；控制器；運算器；輸入設備；輸出設備。對於常見的計算機而言，存儲器如常見的外存儲設備；CPU則包含運算器、控制器和內存儲；輸入輸出（I/O）很好理解，這里就不寫了。
2) 操作系統：Operation System，操作系統主要負責管理計算機硬件資源，控制其他程序運行並為用戶提供交互操作界面的系統軟件的集合。講的具體一點如進程、線程管理；內存管理；信號量機制；IO管理等。最常見OS的如Windows，又如HP-UX、SUSE、VxWorks（嵌入式）。
3) 應用程序層：Application，應用層，指使用各種不同的編程語言（C、C++、JAVA、Ruby、Python，太多了，寫不完）、通過各種開發工具並基於各種操作系統開發的——軟件。該部分是大部分程序員工作的一層，也是構成我們豐富多彩的生活最直接的一部分。常見的如Word是軟件，QQ亦是軟件。
2.那些圍繞在我們身邊的“計算機”
根據上面的分層，對應一下常見的計算機:
最常見的計算機莫過於個人PC，其硬件部分（主要講CPU）當前最主流的當屬Intel和AMD的產品，操作系統對應的如Windows（現在應該是Windows8了，當然如果自己裝Linux也有可能），對於基於Windows的應用程序開發，其IDE如微軟提供的Virual Studio, VC 6.0等。APP如Word，還有當前用來寫文章的Maxthon。
再如華為公司的ATAE，其CPU主要采用Intel的x84_64，操作系統采用SUSE10 Linux，編譯器為gcc/g++，其應用程序如FTP。
在服務器世界里，還有惠普公司的HP-UX、IBM的工作站，其對應的操作系統分別為HP Unix、AIX，編譯器分別為aCC與xLC。還有那個曾經的SUN也有對應的產品，這里就不提了。
3.程序員在干啥？
對於一個程序員而言，主要在從事APP層的開發工作，如果主要從事C/C++，最直接接觸的當屬OS層。所以要寫好程序，必須去了解操作系統的機制，不同的操作系統都有着不同的限制和調度機制。首當其沖的編譯器的機制必須要去了解，比如gcc和g++，其常用的參數有哪些，每個參數代表什么含義，有什么限制？Makefile如何編寫？基於該OS開發的程序如何進行調試？操作系統的信號量機制有哪些？同理，對於JAVA的開發而言，最直接的打交道的應該是JVM，可以理解為一個簡單的操作系統，所以必須去了解JVM的調度機制，如內存管理、GC機制如何運作？調試工具如jvisualVM、jMap如何使用？
再深一層，就要了解到硬件的限制，如CPU的調度機制、匯編指令、IO等。比如代碼a = a+1和a++轉變成匯編指令有什么區別，怎樣寫才是高效的？HP Unix的aCC編譯器，“+u1”參數后對生成的匯編指令有何影響？大尾端和小尾端有什么區別，與網絡字節序又有何關系？再如，為什么要使用多線程編程，在編碼時引入多線程的目的是什么？
上面主要簡單描述了一個程序員眼中的計算機分層，那么對於我們的產品——APP或者叫做“軟件”，內部又是怎樣構成的呢？
4.軟件/程序 是什么？
從技術角度而言，軟件在運行態可以理解為一個個的進程，其內部可能有幾個線程構成。上過操作系統課的同學應該有兩句話印象深刻（上課睡覺，作業抄襲的除外）：“進程是擁有資源的最小單位，線程是CPU調度的最小單位。”
畫個圖吧：
每個運行態的應用程序，可以稱其為Process，每個Process對應有一個身份標識（PID）。其內部包含1到N個線程，每個線程也有自己的線程句柄。CPU以線程為單位進行調度，資源如MEMORY, CPU, IO等統一由進程擁有，換句話講Thread1至Thread N均可以直接訪問進程所擁有的資源。因此對於多線程程序而言，其資源存在並發訪問的可能性，比如對於同一個變量a，Thread1在進行a = 1的時候，Thread 2可能“同時”在進行a = 2的操作，這個操作的結果就是a的賦值結果不可預知。如果Thread1在前，Thread 2在后，那么a最終等於2，反之a最終等於1。對於類似於a這類資源，我們可以定義其為“臨界資源”，對於臨界資源的保護，成為多線程編程必須面臨而又必須解決的問題。
由於進程擁有着計算機的資源，因而其內部線程可以方便的訪問其內部的各種資源。比如對於內存而言，Thread1可以通過地址訪問到Process內部相應的內存塊，Thread2也可以訪問到Process內部的對應地址。
5.程序森林
每個計算機上面都不可能僅僅存在一個Process，運行期間，必然是有各種各樣的Process構成，如下圖：
但問題來了，如果Process1想訪問Process2內部的數據，該如何處理呢？進程與進程間的數據訪問，通過進程間通信（IPC）來解決，Linux下常見的進程間通信方式如共享內存、管道、Socket等（參見《Linux環境高級編程》，這里不多寫了，后面再詳細寫）。
進程的構造弄清楚了，那進程/程序究竟在做什么？我理解的，程序無非是對於輸入的信息/數據進行一定的處理，然后提供一定的輸出。
對於輸入的數據，可能是數據庫的數據存儲、可能是網絡上的一串碼流、抑或是我們單擊了一下鼠標。邏輯處理即是對這些輸入進行了一系列的數學運算，比如點擊了12306上面的“訂票”按鈕，后台就要計算當前的余票信息，提交的訂票信息，最終告訴你有沒有票。“有沒有票”即是程序的輸出。更廣泛意義的講，輸出可能是一個網絡消息或修改數據庫的某個字段的值（軟件的所有輸出均限制於計算機世界中，記得當年還曾懷疑過究竟人會不會被計算機病毒感染）。所以有人說了：“程序其實很簡單，無非是找個編程語言，寫串邏輯，處理下數據，偶爾連下數據庫，或跟其它進程通通信”。