南开（本）21春学期《并行程序设计》在线作业100分

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资料来源：谋学网（www.mouxue.com）-[南开大学（本部）]21春学期（1709、1803、1809、1903、1909、2003、2009、2103）《并行程序设计》在线作业
* P1 k/ F( V7 L" }5 T试卷总分:100    得分:100
第1题,利用cache line一次读取多个数据字的机制优化程序访存性能,其机理是____。
A、降低了访存延迟
B、隐藏了访存延迟
C、利用了cache空间局部性
! s2 w6 ?3 x; x$ }; w; B! RD、利用了cache时间局部性
正确资料:
2 b! `  S+ ~' y: A4 u' @
8 r0 D* W) M! l$ Q
第2题,for (i=2; i10; i++) A[i] = A[i-2]+1; 此循环____数据依赖。
% f1 `2 U5 k, n; jA、存在
+ Y, L6 I* ~# A, x9 }( ]B、不存在
C、不确定
D、以上皆错
正确资料:


第3题,记并行时间为T,串行时间为T',处理器数量为p,则额外开销应如何计算?
A、T'-T
B、T-T'
# [& R4 i  o3 c6 M! gC、pT
D、pT-T'
正确资料:
( n. n! |  p: {6 V5 [4 z' e
/ K7 W2 n. K/ {9 z2 ]' ^. `0 P
0 D: e& @' b6 i/ X  m! D; k第4题,OpenMP的优点不包括____。
! w- q% W% [8 b) N. OA、从头编写并行程序很自然
0 r# |5 x* v$ g: Q0 nB、串行程序并行化简单
C、不必关心低层细节
- e6 U2 \: {% d7 F5 h, R3 cD、可移植、可扩展
正确资料:
5 P* v4 `6 Z6 v  l$ j
  C5 x4 U% B% c, c; N
, j. e, G0 \$ f# `2 e2 h资料来源：谋学网（www.mouxue.com）,编写矩阵乘法的Neon程序,若矩阵元素为双精度浮点数,则应对矩阵乘-加计算的循环进行____路循环展开。
A、2
B、4
C、8
2 m) W6 d& J$ N6 n' |; t) T: bD、16
  J; @9 @5 `8 I, E& Q正确资料:
6 u0 u: X. C6 N2 s
3 C, r1 j% i0 E' g' V. t& A
第6题,两个矩阵相乘,若矩阵总规模小于cache大小,则优化访存的最佳方法是____。
/ O# t" m) d+ qA、先将两个矩阵读入cache再进行乘法
B、先转置第一个矩阵再进行乘法
- A! M! Q9 N4 u" A- x1 u) y2 \, mC、先转置第二个矩阵再进行乘法
; P& u. q# E% k) v8 u* a) ND、以上皆错
/ R# ?( ]8 g" V8 {! A& S正确资料:
6 Z. u/ D& _7 g9 k' G  {' w
+ N4 a- V$ p% q' @% U, g2 A
6 V: P2 d# s% c/ C4 J% l第7题,MPI不包括的通信类别是____。
, K0 y; w  ^3 c$ V5 nA、点对点通信
B、数据传输组通信
! E  J8 q' ]8 y  o8 v0 LC、计算和数据传输组通信
D、加锁解锁通信
正确资料:
) q* n) {( k1 i2 x

第8题,加速比计算中串行时间应该取求解同一问题的哪个串行算法的时间____。
1 a% w, O- E  x* i- q1 ]A、任意一个串行算法
B、作为并行算法基础的那个串行算法
% k+ m# y5 V/ U; i! P$ H( qC、已知最优的串行算法
" e1 n4 k; w+ p; n6 ]7 w6 ~( qD、所有串行算法的平均时间
3 y" w/ t* I% s! N  d1 J; _7 D3 P  z正确资料:

- G2 w4 w8 {% U# v" o; _
第9题,在128位的SIMD寄存器中,我们不能保存____。
A、16个8位整数
B、8个16位短整型
. s1 I6 s) a9 w& W6 C  wC、4个32位整型
1 ~8 F' R7 I! n( F& bD、16个字符的字符串
* `( Q9 A1 F+ s9 F$ r正确资料:
% D/ P2 N! @  w3 l/ K- F* M% r

: [. e4 s3 M2 u3 Z8 I资料来源：谋学网（www.mouxue.com）,在使用互斥量之前必须对其进行____。
A、初始化
B、加锁
& z* Z, p1 F/ P% L- ^C、解锁
. d  n# M( ^- y$ l8 Q0 }. `3 rD、销毁
# [4 w0 Y( Z- v正确资料:

5 F- D3 t4 M- r! o( H
9 h' {+ ?* ?9 U7 Z* n第11题,对于效率E,下面描述错误的是____。
+ y6 x4 T+ K1 [A、理想并行E=1
B、总是在0~1之间
9 M5 N' Y% p, x& |C、可能1
D、可能随着处理器数量增大趋向于0
6 t! f7 t4 K. L8 I" m正确资料:
# w- m% G, x& T$ M& V: r' j
6 Q* x) Q( G: L  J% W- F
0 _5 R9 P9 p  D# R; A# ^资料来源：谋学网（www.mouxue.com）,n个节点的线性阵列中,节点最远通信距离为____。
A、1
3 ^* t1 f. X' o  j+ S$ r* HB、O(logn)
C、O(sqrt(n))
; E: B& u) D; t* |) ~D、O(n)
正确资料:

/ y, _2 F. T$ s( y- a
$ Q/ n  x$ ~5 D5 i8 ?第13题,对矩阵每行排序的程序进行多线程并行化,对矩阵采用____。
A、简单均匀块划分即可保证负载均衡
B、循环划分才能实现负载均衡
# S, P0 r8 k: D) j' ?  M! F- YC、动态划分才能实现负载均衡
% J/ Z% |3 O' U* u7 [- c; e" _2 \D、随机划分才能实现负载均衡
正确资料:

) h8 O* F8 @; a1 n7 K1 G) H
第14题,如果运算对象是独立无关的变量,则在向量运算之前需____。
A、将变量拷贝到连续区域
# \; T( v& n( T& ^B、将变量地址拷贝到连续区域
C、将变量逐个传输到向量寄存器
D、以上皆错
正确资料:


7 Z, `' B0 y. p8 Y, F资料来源：谋学网（www.mouxue.com）,我国最近一次夺得全球超级计算机计算能力冠军的是____。
A、天河1号
B、天河1A
C、天河2号
D、神威.太湖之光
4 K5 D/ V- @, }正确资料:
+ g' I$ p! b) i5 W
; _1 z  ~- }3 g4 t
第16题,OpenMP能实现的是____。
) V/ O! Z$ Q3 _/ }# G/ c3 pA、避免数据竞争
2 y* f! E: L) ^# u: ZB、提供任务划分策略
C、确保加速
4 R/ }0 i9 a0 K$ u$ T1 S1 R7 pD、确保降低通信开销
正确资料:
, g0 h, z! |1 c! C7 v
+ a! M9 x7 G0 i; w; c+ ~
0 P) I' z3 Y. Z1 }第17题,SIMD并行模式是将多个____运算打包并发执行。
  y& `: H- ?5 @- @$ xA、不同
/ y* ^2 y5 \+ {4 ~B、相同
C、混合
$ D; T5 m9 X! N8 T. d* TD、依赖
- K7 V* }2 D7 L/ ?6 ?" S正确资料:

5 p% `: u0 w4 l, n/ p9 s- z! {/ ?( m
7 A9 F; W  g1 p2 Y) f第18题,pthread_create函数中设置一个参数为"线程函数参数"的原因是____。
  x4 i3 L8 g0 {* x0 [, `6 ?A、它调用线程函数时可直接传递，性能更优
1 C. S+ }9 r" ^/ o8 V2 `4 }) n# @B、它需要预处理之后传递给线程函数
C、线程函数不是用户程序调用，只能采用这种方式由系统代为传递参数
D、没有特别用意
# L& c, B" o6 T" Q+ G1 L3 h正确资料:

" J* P& [' N1 ~1 M3 t( u! ]
3 q2 w! U+ Q3 S$ K3 K4 I第19题,SSE有____个专用寄存器。
A、4
7 c9 r# h' Y, q  FB、8
C、16
% ^9 x/ T0 E+ JD、33
; l& A# J* c( D8 T6 q正确资料:

$ ~1 b% l2 S  B# ?0 [9 ]
资料来源：谋学网（www.mouxue.com）,全球500强超算在操作系统上越来越体现出____一家独大的趋势。
A、Unix
' W5 U# A' _; X+ Q0 ?. H" I$ U, i6 J! IB、Windows
; |% @' @8 o! V$ l4 Y0 QC、Linux
+ U' {* I# k& N' D; iD、ios
6 G, Z/ i- @- k2 W( j: X4 X7 P正确资料:
+ O/ a- H6 h  c& y
. v/ |% [3 I! ?, p% ~, v1 R: L
2 D0 r6 a! G4 V; m第21题,条件变量相对于互斥量的优点是____。
3 ~3 N: Q# s3 r% l. I* l7 u  HA、是多源状态
& \2 a. g% L, {B、加锁解锁开销低
- L- S  g9 R. p' hC、条件不成立时阻塞线程并自动解锁加锁
D、以上皆错
正确资料:


第22题,当条件判断____时,控制流语句SIMD并行化可能达到较好效果。
A、绝大部分结果为真
  d: L( V. u" R: lB、绝大部分结果为假
C、全部结果都一样
4 ?" K% C. ~* A! F3 o3 O/ L& cD、绝大部分结果都一样
正确资料:

; q& W, v/ B9 f- W: _$ G
第23题,将寄存器设置为4个给定单精度浮点数的SSE intrinsics指令是____。
) u# J9 a/ l* N! \- g% G7 }# O" UA、_mm_set_ps
B、_mm_set1_ss
C、_mm_setzero_ss
D、_mm_setzero_ps
正确资料:
- s( W4 R$ F4 K5 ~* G6 E

第24题,OpenMP归约指令采用的是一种____算法。
9 t2 D" N5 Q2 b5 s8 g1 B: mA、分治
- c& m  Z7 z4 v$ w$ Z3 k6 U( ^B、贪心
C、动态规划
D、排序
/ W5 u! k% D/ s1 S" ]正确资料:

5 r$ O$ M2 y" u
! c7 C7 e2 g) L3 E; O2 t资料来源：谋学网（www.mouxue.com）,单精度浮点数矩阵乘法进行AVX并行,期望的加速比为____.
A、等于8
+ o, j7 Q  L5 u0 J. G: qB、小于8
C、4到8之间
! ~% P' m  r* i1 ]2 g* k' h8 Q1 }8 @D、等于4
正确资料:


第26题,OpenMP中指定多线程中只有主线程执行代码块的指令是____。
A、omp single
B、omp master
C、omp slave
! L6 N1 A- c, f7 m$ gD、omp parallel
* o0 K# B" Y8 F/ Z正确资料:

' x% F3 {, E/ t* s( Z9 W+ T
第27题,pthread_join的作用是____。
A、强制终止指定线程
1 N7 E# L. X6 t1 X' K. @B、检测指定线程是否结束
C、等待指定线程结束才返回
& C! c; z6 K0 w$ ED、向指定线程发送数据
正确资料:
4 c0 Q: c, g" N/ K; T

3 d4 R: s  Z# h+ O# K/ l第28题,静态线程编程模式的缺点是____。
A、线程管理开销高
B、系统资源利用率低
2 L& W" O: p3 b( A& jC、线程负载不均
D、线程通信开销高
正确资料:


! _1 [! y' ^8 d2 a8 s第29题,用pthread_barrier_init初始化障碍,应提供的参数不包括____。
# F$ x/ v! |- D/ BA、障碍对象
B、障碍初值
1 J8 M7 O1 o& ]) l" \4 ^C、障碍属性
D、参与的线程数
2 Q3 j0 N9 ~9 t; @7 _2 D, V正确资料:


# ?* n' x6 \3 K- }8 x$ l资料来源：谋学网（www.mouxue.com）,SSE指令移动单精度浮点数,不能实现____。
A、将64位数据移动到SSE寄存器高位
- T  i  j9 F- c. U, M4 t( T8 rB、将64位数据移动到SSE寄存器低位
C、将32位数据移动到SSE寄存器指定位置
) L$ b9 F8 `0 B. D; i" _D、在两个SSE寄存器高/低64位间移动
正确资料:


第31题,并行计算的新兴应用领域不包括____。
8 @5 ~3 G! d$ {. h- GA、制药
B、数字媒体
- m( k8 N. o6 i9 j* SC、国防
D、游戏
, K6 D! u- N( k正确资料:
) L7 b; `# L+ [) M2 v& l& H' I

第32题,互斥量mutex机制,在任何时刻____进入它保护的区域。
! w& o9 j0 m2 I7 O* ~A、允许任意数量任意类型的线程
B、允许一个读线程任意个写线程
% C7 ^5 m& A6 S7 |C、允许一个写线程任意个读线程
8 a: ]( W' Z- _7 n% a6 n3 YD、只允许一个线程
正确资料:
; u9 C: d8 q4 G" i9 g$ ^
+ t6 }+ d9 w+ q* p" x/ C0 G
第33题,对于向线程函数传递参数,下列说法错误的是____。
" i! J- D+ z. l$ h+ [A、线程函数并非用户程序调用，因此无法直接传递
7 k7 _! r9 E( s/ K4 X& hB、线程函数必须接受void *参数，因此只能传递大小不超过指针的数据对象
# M- |4 s- g& r9 ]/ rC、线程通常通过此途径获取线程号
D、不同线程间的参数传递相互无关，即使它们具有相同的线程函数
9 O6 {; E& c+ Q2 F; t. u+ e正确资料:


! E- M# T- n' l  x& H第34题,OpenMP不会自动地在____位置设置barrier。
A、并行结构开始
B、并行结构结束
C、其他控制结构开始
2 j, X/ ]3 k* d; ?" m5 i. |' xD、其他控制结构结束
正确资料:


第35题,SSE的shuffle指令的8位二进制整数参数被划分为4个2位二进制整数imm8[0:3],若imm8[1]=j则表示___。
A、将第一个源寄存器的第j个元素放在目标寄存器位置1
  q. `" o! T  |& z9 g. vB、将第二个源寄存器的第j个元素放在目标寄存器位置1
1 x( u, L; w" }5 Q% r8 [C、将第一个源寄存器的第1个元素放在目标寄存器位置1
6 M7 M; Z. h! x4 w7 }) ~7 ND、将第二个源寄存器的第1个元素放在目标寄存器位置1
正确资料:
! ]( E5 R/ r# S: d0 C& [$ k
2 o  G) A7 }1 W, o6 i9 Z6 r
第36题,适合进行SIMD并行化的串行程序特点不包括____。
/ i; ]3 e  U/ _/ A7 U2 r9 VA、大数据对象
* F  t7 k- E- H- ]8 @5 f: OB、数据项连续存储
" Z( [. k7 f' u. y% |$ VC、流式计算
D、算术计算密集
, e. n$ `: k+ v" X; w# V正确资料:

1 i0 j) ]& b: z! F
  X; [" Y* i6 t7 i. f) Y6 L第37题,对于加速比S和处理器数量p,下列说法正确的是____。
2 m# @% h0 y' c2 J2 f( IA、有可能Sp
B、必然Sp
C、不可能S=p
D、两者无关联
8 l- O. ?" |0 Z正确资料:


第38题,采用划分子矩阵技术优化矩阵乘法CUDA程序,子矩阵数组变量声明应加___前缀。
A、__global__
B、__device___
( U. y& a# @; @! `$ Y8 j1 }! F4 tC、__shared__
D、__private__
' d1 y% o' }8 H! ]3 p8 U/ A正确资料:
' T. B6 x8 L2 s1 b* i
" W' W, r  @% Z" P
第39题,在条件不成立时,使用pthread_cond_wait____。
2 Q; k. n& c7 o, _; y. ^3 [5 ~A、令线程阻塞
$ M" d9 }9 Y: [! b3 J! eB、解锁互斥量
9 v8 K: f0 A1 n; E0 p- \) HC、解锁互斥量然后令线程阻塞
# S- ~+ a! O8 X# i; s2 ~( ]' j1 q$ UD、加锁互斥量
* q8 \. j, A6 h1 h正确资料:
( G* i# ]5 o* A
: r. h8 O- `1 I" z% D- m& H6 O1 I
% C3 P; {3 u9 J( [8 p( b" x) ~第40题,关于OpenMP循环并行程序的编写,下列说法中正确的是____。
4 f" z. ~. C9 c) F- h) eA、程序员需要编写线程创建和管理代码
9 `8 q* C$ C- [: bB、程序员需要编写循环划分代码
1 z2 L8 `: M, C+ D: K- uC、程序员需要编写调度策略代码
D、程序员只需指出对哪个循环进行并行，循环划分和调度策略是什么
  `9 Q  V" Q* z  |$ W% H" N; N& e, U正确资料:
: y  X( y. m# C! r3 R. d+ P
& e7 w; \: `& o" P
4 [& S) D4 e4 Y1 l5 c$ I第41题,OpenMP主要是通过____来更高层抽象的多线程编程。
5 d* X; I' G. g" sA、设计实现新的语言
B、为现有语言提供大量库函数
C、为现有语言扩展编译指示
8 _  P5 f* u* w# U9 D- sD、新编译器实现自动并行化
, Y' U* h0 c# P. I$ A" i- _正确资料:
: M0 J! A9 @+ |! W5 k

第42题,CPU时钟频率1GHz,每个时钟周期两个计算单元可执行4条指令,内存延迟125ns,进行向量点积运算,无cache情况下,计算能力为
A、8MFlops
' w. y" P! I: IB、125MFlops
C、1GFlops
D、4GFlops
正确资料:

0 I6 C* m0 W2 \- w8 d
0 [9 M+ {( U; I6 w# ?第43题,CUDA共享内存是由____共享。
A、Grid中所有线程
/ O9 v0 f/ t9 U# R; A% |9 _; S: y. \1 nB、一个Block中所有线程
C、一个Warp中所有线程
D、GPU中所有线程
3 q" W. K% \0 p' ]# X7 D正确资料:
( V. ]+ X$ F( X3 M/ H6 Y
, ]/ S# r9 r9 k' v9 {0 B- F
) G# Y  v; C( d% v1 Q2 c: M第44题,1) R=XR*1.3;G=XG*1.8;B=XB*1.1; 2) R=X[0]*1.3;G=X[1]*1.8;B=X[2]*1.1; 这两个程序片段哪个进行向量化效率更高?
) ?7 m% E1 c2 h6 ~: wA、1)
" {3 [! w. f1 IB、2)
" K5 j% N' Y  L7 Q% N* d8 AC、不确定
7 F% [# ^' G: j, B6 D2 y) zD、以上皆错
正确资料:
* B9 B$ y# a$ k

+ c# z3 ?5 O/ w& E3 @6 r4 L第45题,并行计算还主要用于国防、工程研究等领域,这种说法是____。
/ E% O) g, p: p# |4 S1 R- IA、正确的
) |8 g8 [% ^4 S' D+ VB、错误的
正确资料:
- r$ M# P+ c( H# y6 W0 ]
4 ^$ _5 W1 C/ |7 ^
% A; k+ Q! p7 W/ {( O) u第46题,当问题规模不变时,随着处理器数量增大,加速比____。
% u! L/ ~# R/ QA、必然增大
B、必然减小
: _( y( G: {* K- z. A. e- c6 FC、必然不变
5 N' D  l; h- j" w% U& FD、以上皆错
正确资料:
4 u; m- d1 G- k- {7 C

# D* J5 q+ T8 s3 ?2 w7 M第47题,pthread_join的第二个参数的作用是____。
0 `$ d; k# b9 U6 ?* h) K) s) gA、设置指定线程属性
8 y; X9 E2 @% J0 e: O1 xB、获取指定线程属性
C、向指定线程传递参数
D、获取指定线程函数返回结果
- t: e' K- P( p+ N* S( I正确资料:
  ~, k. E' o* @. N- u* V

  t) \/ m9 ?, i+ g第48题,在使用条件变量时,还需配套使用一个____。
A、互斥量
B、信号量
% |% v* D  b, y: YC、障碍
2 I- L" e6 ^- u* k& u( u. RD、自旋锁
1 l. B7 f3 v- M# `" C正确资料:
7 l+ }6 c3 A2 b5 z4 u2 n: U

  I. e4 a! b+ L3 c$ [4 Z! W第49题,矩阵每行排序的问题更适合使用MPI的____编程模型。
7 C: X* J  B2 Z' ^8 E" W  I, O: t* FA、阻塞的
B、非阻塞的
C、对等的
7 U7 X$ U1 u4 F: bD、主从的
正确资料:
8 R+ j# n- |. o4 i' L7 c) q
9 K8 R9 q, L) M/ T: q
资料来源：谋学网（www.mouxue.com）,SSE intrinsics _mm_load_ss命令的功能是____。
3 F" L8 V# e6 ?+ b$ B1 X. z9 r  |( A* hA、对齐向量读取单精度浮点数
B、未对齐向量读取单精度浮点数
9 s- w1 j/ p1 V2 Q+ b% s  s( dC、对齐标量读取单精度浮点数
: F3 p, w4 {# y4 `D、未对齐标量读取单精度浮点数
正确资料:


6 m* @  q1 q  }8 Z1 W
# S4 p  p  ]7 L
8 l/ N( k: Q# H# l

! P! u, \! ]$ {# X0 B: Y

' ^  ^1 |5 g; M6 o/ ]* R7 r
3 m; J' S2 j+ m

: t* ]( ]9 M! B7 d9 ~) k( m
! F% E, k/ s$ e, P

8 v$ t7 }: S, P