前趋图


  
前趋图(Precedence Graph)是一个有向无循环图，记为DAG(Directed Acyclic Graph)
  
  
前趋图中必须不存在循环


程序顺序执行


  
顺序性 


  封闭性：即程序运行时独占全机资源 

  可再现性


程序并发执行


  
间断性 

  失去封闭性：是多个程序共享系统中的各种资源 

  不可再现性

一个计算由若干个操作组成，若这些操作必须按照某种先后次序来执行，以保证操作的结果是正确的，则这类计算过程称为程序的顺序执行过程。
所谓的程序的并发执行是指若干个程序同时在系统中运行，这些程序的执行在时间上是重叠的，一个程序的执行尚未结束，另一个程序的执行已经开始。
补充：
顺序程序的特点：
顺序性、封闭性、可再现性。
并发程序的特点：
失去程序的封闭性、程序与计算不再一一对应、程序并发执行时的相互制约关系。
 
转载于:https://www.cnblogs.com/luo841997665/p/4663094.html

顺序编程：


  
即程序中的所有事物在任意时刻都只能执行一个步骤。在未学习并使用并发编程前，你使用的都是顺序编程。


什么是程序、进程、线程、并发？

程序和进程


  
程序并不能单独执行（例如需要CPU的调度、寄存器、随机存储存储器RAM等等协助工作），只有将程序加载到内存中，系统为它分配资源后才能执行，这种正在执行的程序叫做进程。进程是系统进行资源分配调度的一个基本单元，每个进程都有自己独立的地址空间。


1 .程序和进程的区别：


  
程序是指令的集合，是进程运行的静态描述文本。 

  进程是一个独立的完整的任务。例如：QQ、淘宝、DNF等，这些都是进程。系统会为这些任务分配唯一的端口号以示区分，运行在唯一端口号上的程序就是进程。


2. 进程的特点


独立性：进程是独立的实体，有自己独有的资源和地址空间。
隔离性：每个进程之间互不打扰。
动态性：拥有自己的声明周期和不同状态。




为什么会产生线程呢？


  
在顺序编程（单线程）模式下，可能发生进程阻塞（该程序控制范围之外的某些条件，例如I/O、抛异常等等，而导致不能继续向前执行），整个程序都将停止下来，直到外部条件发生变化。但是，如果使用并发编程，那么当一个任务阻塞时，程序中的其他任务还可以继续向前执行，事实上，从性能的角度来看，如果没有任务会阻塞，那么在单处理机上使用并发就没有任务意义，还会造成系统资源的浪费。


线程


  
线程是进程的一个实体，也是CPU调度和分配的基本单位，他是比进程更小的能独立运行的基本单位，有时又被称为轻权进程或轻量级进程。相对进程而言，线程是一个更加趋近于执行体的概念。进程在执行过程中拥有独立的内存单元，而线程自己基本上不拥有系统资源，也没有独立的地址空间（它的一切都是依赖于进程给的，是进程组成的基本单元），线程的改变只代表了CPU执行过程的改变，而没有发生进程所拥有的资源的变化。除了CPU之外，计算机内软硬件资源与线程无关，但它可与同属于一个进程的其他线程共享进程的全部资源。 

  总结一句话：进程可以划分为多个分离的、独立运行的任务，这些任务就是线程。也可以说，线程就是进程的组成部分，多个线程组成一个进程。


1. 特点：


没有独立的系统资源，它的系统资源是父进程给它的。
一个线程可以创建和撤销另一个线程。
并发性：线程在执行过程中并发的执行。
在系统调度中：例如时间片轮转法。线程是抢占式执行的。




2. 好处：


  
线程可以使程序从系统调度中抽身出来，即代码不必知道它是运行在具有一个还是多个CPU的机器上。所以，使用线程机制是一种建立透明的、可扩展的程序的方法，如果程序运行的太慢，为机器添加一个CPU就能很容易的加快程序的运行速度。多任务和多线程往往是使用多处理器系统的最合理方式。


融合起来形成一个便于理解的例子


  
例如我们需要通过代码的形式生产一台汽车，这些代码就是程序。生产汽车是一个整体的独立的任务，而这个任务就是进程。生产汽车需要很多小的任务支持它，如需要生产车胎、生产车窗、生产引擎等等。这些小的任务就是线程。大多数操作系统都会轮流的调用线程，但由于CPU的执行较快，可看做这些线程是在并发执行。

一、程序的顺序执行

在早期无操作系统及单道批处理系统时，程序都是按照顺序进行执行的。先进入内存的先执行，在执行的过程中不能执行其他的程序。程序中的指令也是按照顺序执行，一条指令正在执行时不能开始执行另一条指令。所以程序顺序执行有以下几个特点。



1.1、顺序性

处理机的操作，严格按照顺序执行，前一操作还没执行完毕，后继操作则不能继续执行。



1.2、封闭性

程序是在封闭的环境下运行的。即程序在运行时独占全机资源，各资源的状态只有本程序才能改变。程序一旦开始运行，其结果不受外界的影响。



1.3、可再现性

只要程序的环境和初始条件相同，无论程序执行多少次，执行结果相同。例如一个加法运算，无论执行多少次，相加的结果都不会发生改变。



二、程序的并发执行

程序的并发执行是指在同一时间间隔内运行多个程序。也就是在一个程序运行结束之前，可以运行其它的程序。对于用户来说，有多个程序在同时向前推进，但是从微观上来看，任意时刻CPU上都只有一个程序在执行。在多道程序系统和分时系统都允许程序并发执行，程序的并发执行有以下几个特点。



2.1、间断性

程序在并发执行时，因为要共享资源，但是资源往往都少于正在执行的程序数，所以会存在资源抢占的问题。因而，每个程序在CPU上运行，都是时断时续的。当一个资源被占用时，其他需要该资源的程序不得不暂停，待资源被释放时方可执行。



2.2、失去封闭性

程序正在并发执行时，由于它们共享资源或者合作完成同一项任务，系统的状态不再受其中一个程序的控制和改变，所以就失去了封闭性。比如淘宝卖商品，每卖出一件库存都要减去1，而进货又可以对库存进行增加，所以库存已经不是某个程序特有的了。伪代码如下：



<?php
    //卖出商品
    sentProduct('商品1');
    $stock--;   //库存减一

    //进货
    purchase('商品1');
    $stock += 10;   //库存加10
?>



2.3、不可再现性

因为程序在并发执行时失去了封闭性，所以任何一个程序都有可能对系统的状态进行改变，这也意味着程序执行的结果可能会不相同。例如两个程序同时往一个文件追加内容，在执行数次之后，每个文件所展现出的内容可能各不相同。



<?php
    //程序a往文件追加1
    for ($i = 0; $i < 5; $i++) {
        file_put_contents('/tmp/test.txt', 1, FILE_APPEND);
    }

    //程序b往文件追加2
    for ($i = 0; $i < 5; $i++) {
        file_put_contents('/tmp/test.txt', 2, FILE_APPEND);
    }
?>

同时执行两次的结果：



1212121212  //结果1
1122122121  //结果2