22春学期（高起本1709、全层次1803-2103）《并行程序设计》在线作业答卷

admin

22春学期（高起本1709-1803、全层次1809-2103）《并行程序设计》在线作业-00002
试卷总分:100  得分:100
一、单选题 (共 50 道试题,共 100 分)
1.对单精度浮点计算,MMX最高实现____路并行。
A.2
B.4
C.8
- W5 v+ z- V  P2 @D.16
! V& o) q1 O. W) _3 G, a: v资料:

2.从线程检查主线程是否要求它退出应采用____。
9 d, H& [) S! L$ M) ~A.pthread_join
B.pthread_cancel
C.pthread_testcancel
- B/ x; I* }" U. ?$ C. tD.pthread_exit
资料:

- a5 u8 o$ W+ A$ Y% F7 Y3.条件变量相对于互斥量的优点是____。
A.是多源状态
B.加锁解锁开销低
3 L  i5 n  t( RC.条件不成立时阻塞线程并自动解锁加锁
D.以上皆错
& Z" D# Y1 _. H8 P资料:
: x* _& K8 `; U2 D0 r
1 C! N0 ~1 o8 W5 g) e4.编写矩阵乘法的SSE程序,若矩阵元素为单精度浮点数,则应对矩阵乘-加计算的循环进行____路循环展开。
A.2
B.4
# J/ ^6 x6 f; Z  Z1 G$ WC.8
D.16
/ m5 \1 j+ {  `6 S, G" _0 i资料:

  B% U: }* t1 A7 i5.float a[64]; for (i=0; i<60; i+=4) Va = a[i+2:i+5]; 系统向量化访存是按16字节对齐的,则此向量化程序每个循环步产生____个内存访问操作。
A.1
B.2
, O- i( W% Q" q& S- NC.3
D.4
" N& J+ B- l0 C% I& Z资料:

6.全球500强超算在CPU、网络等硬件上越来越体现出采用____的趋势。
2 O. s' F) l& i* z8 F# y  b, AA.特殊硬件
$ N  O) [  D8 Y( ^* s9 ~3 |8 CB.通用硬件
" V9 [# N0 K9 M0 JC.非公开硬件
D.廉价硬件
. D7 J6 t9 `3 W- Y6 q6 g资料:

8 N0 X; i/ k/ m2 ]/ s- Y# y7.并行算法设计所做的事情不包括____。
1 N, J% c" t5 y/ n1 z9 e0 A6 ]# eA.分解计算工作分配给多个处理器
) F, v* |8 W7 X9 Y3 A( X; ?: }B.保持数据依赖保证结果正确
C.确保不能产生重复计算
$ ~& `9 H# U, x' |D.尽量降低通信等额外开销
6 q: ?  f. w! a- x, P/ R8 o资料:

8.CPU cache大小为32KB,64*64的两个矩阵进行加法计算,下面说法正确的是____。
/ N6 _  r. d  y0 {3 LA.可利用cache时间局部性优化性能
6 g9 \, v( M/ a. ]) kB.可利用cache空间局部性优化性能
$ M0 b+ m& {, ~# TC.可通过矩阵分片优化性能
D.访存方面无优化可能
) q! ^4 j& d9 [: f! W9 k; t资料:

9.pthread_join的作用是____。
5 S, H. Z; R( b0 U; x) yA.强制终止指定线程
) F/ V. v, U0 lB.检测指定线程是否结束
C.等待指定线程结束才返回
D.向指定线程发送数据
资料:
6 \4 Q- f0 A) h: r* o
9 I/ p% f8 G0 H% P4 f" q4 A. U10.使用____无法直接实现"主线程等待4个从线程完成任务"。
A.1个信号量
B.障碍
C.1个互斥量
! q7 L- u% G; e' A. h+ F) GD.4个互斥量
资料:
6 H( s; R( B# [# ^, T
2 H) d$ X3 K1 B0 X11.OpenMP并行模型是一种____编程模型。
A.静态线程
& o1 K) _1 C; z+ VB.动态线程
( m, |8 X7 D0 ^1 `& }. f" S- eC.混合线程
) L( O/ L, k& x- ]D.众核
" V6 T6 `& h/ o( j资料:

6 A: d9 C& M- s( b12.关于MPI_recv对消息的区分,下列说法正确的是____。
4 |# O/ I/ s; i4 RA.只能使用消息标签
7 k( G. q8 G: U- P; [% a0 |B.可以使用MPI_ANY_TAG
C.可以使用消息名
D.可以使用端口号
0 S5 B" E2 m2 |; O. _& _  H2 \资料:
0 o' V( ^$ ~  W6 w0 ^. x" f
( Z1 W0 d/ K5 z, d! r13.推动GPU应用于通用高性能计算爆发式增长的开发工具是____。
A.OpenGL
5 @$ m2 P3 ^0 p% X0 Q1 uB.OpenCL
% ^6 U8 V6 y, h& H9 HC.DirectX
D.CUDA
资料:

14.OpenMP是___的一个常见替代。
A.SSE
( T$ W) ]( c4 Y% Y* I  Y5 O& x7 n3 oB.MPI
# \5 F) Z, w9 J& c/ p  SC.Pthread
; v  C8 L; x0 Y8 {8 m; }D.CUDA
: R8 I% k: X4 T% l资料:

* E+ Y$ ?" t9 e, z3 E15.一个AVX寄存器最多存放____个整型数。
A.2
B.4
C.8
D.16
资料:
2 {$ w$ L/ k& d, T8 y9 P  S( v
16.一个Neon寄存器最多存放____个整型数。
& e# _! u1 |. y$ w4 ?7 YA.2
- ~8 M) |$ r! K. V! l9 p$ a: kB.4
8 _3 e' g0 J8 _! K/ ^C.8
D.16
% l' k- p, x' o- x$ j* G3 g资料:
" s' r9 S  p5 E! s. B+ O
17.每个AVX寄存器宽度为____位。
2 v* R* y! B8 b8 b; NA.64
B.128
C.256
' B1 a3 `2 n7 zD.512
资料:
$ S+ Y; c: n& h! m& r8 b6 ?
18.以下____是MPI基本原语。
8 e' H3 P( A# q  l- e& LA.MPI_barrier
B.MPI_Comm_numprocs
C.MPI_Comm_rank
: A* c$ n" ?) n9 s# `; `D.MPI_Comm_Send
. t( E/ u' P7 k6 V- `: ]资料:

* |( J5 P" l& l- Z: X! c# F# F19.天河1号、天河2号、神威.太湖之光总体上都是____架构
0 B. S2 y7 G' Q# E5 x+ ^3 [0 sA.单核
B.多核
; u9 R/ j+ z8 O6 t5 cC.众核
D.集群
资料:
) j; c$ S5 f1 |. E- z1 T
$ }, V2 }5 o5 Q5 Q$ C20.编写矩阵乘法的Neon程序,若矩阵元素为单精度浮点数,则应对矩阵乘-加计算的循环进行____路循环展开。
A.2
5 d- }) T" }  q/ J" ~B.4
3 |1 B! l& S' a& a7 ~# f+ dC.8
* K" v  |; h" ~2 LD.16
资料:

21.执行pthread_rwlock_rdlock时,____的情况下加锁成功。
- s) T, e. G' L& @; c2 |# j9 BA.已有一个线程上了写锁
2 R+ f( i: G; x7 d  CB.已有多个线程上了写锁
0 X$ F' U( Q) A# W5 V! V2 l2 aC.已有多个线程上了读锁
D.已有多个线程上了读锁和写锁
资料:
8 A' c3 O, u3 b. [! U
* Z* p' O. y( Y22.AVX是____平台的SIMD架构。
A.x86
7 i0 U& A' J6 k7 v  w/ zB.POWER
C.SPARC
D.ARM
资料:

, u2 s2 N1 Y7 x! t' V23.和一对多广播对应的组通信操作是____。
A.多对一收集
5 x+ x, z  u/ S% h: G; MB.多对多收集
/ s- k" g1 n9 O6 t0 F8 a3 iC.多对一归约
D.多对多归约
/ A% B$ f+ h% ?$ _/ x资料:
% g( [* {0 y, T3 j9 l
24.两个n*n的矩阵相乘,将所有n^2个乘法计算划分给不同进程,再将对应某行某列的n个乘法结果累加得到结果矩阵对应元素,这是一种划分____的数据并行。
. L& |. Z. ^: x& RA.输入数据
B.中间结果
3 f# _) {( p' P  R, PC.输出数据
D.临时数据
% k& X5 J6 K& ?% w1 _! R. ^资料:

25.为防止编译器不支持OpenMP,应使用____实现OpenMP代码和普通代码的条件编译。
9 M3 T% I, N/ Y  ZA."#include "
B."#pragma omp parallel"
C."#ifdef _OPENMP"
' x5 m4 |; ~6 R8 k5 }# H1 A' hD."#define _OPENMP"
资料:
  r- I& w3 n, V. k  d" T# v2 o4 T
+ f4 a2 L! @. S# @( x5 I* }6 F# Y26.对矩阵每行排序的程序进行多线程并行化,对矩阵采用____。
2 o# c* t* j8 @2 D4 B" O* s/ X( h2 qA.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
C.动态划分才能实现负载均衡
2 c  T3 A1 N/ a' C  c. A( `6 k4 n& gD.随机划分才能实现负载均衡
0 E* q3 p1 M+ V+ D资料:
* h7 T' z+ b7 a+ w) F, [; b
6 N) R4 ?  i# z27.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____。
! G/ ^1 R/ {4 o" [. yA.任意一个串行算法
9 P. w$ O1 E& }: L% uB.作为并行算法基础的那个串行算法
C.已知最优的串行算法
  f, G5 V7 ?! W( oD.所有串行算法的平均时间
资料:

. [- Q) ]5 [9 }# n) ]- O1 J& _5 {28.当处理器数量不变时,随着问题规模增大,效率增大对____成立。
/ z" t) ~. i0 V3 \* LA.部分并行算法
: @5 X$ w+ E8 b' q# A5 }B.所有并行算法
' i+ ?" g. u/ R1 ]7 d3 uC.所有并行算法都不
4 @3 M; E( c: [- z! lD.以上皆错
" Q8 |8 x& `' {+ G& W+ |6 b) w) f资料:
) O. i9 W' S/ X4 t* `/ R. @
* m2 J# R2 t& k, K% v29.使用一个信号量实现"主线程等待4个从线程完成任务",信号量初始值应设置为____。
A.0
B.1
. y. ~- C1 Z2 F! j4 RC.2
D.4
资料:
1 Y2 P  u- Y- C. |- S
: ^& t3 E" w2 p$ w4 T30.OpenMP循环划分策略不包括____。
A.static
- q. r: f0 G, c; F7 b8 F( `B.fixed
C.dynamic
# K+ C+ \' F, S/ W; ED.guided
资料:

* r3 m) w- t7 x+ {* \31.矩阵乘法问题更适合使用MPI的____编程模型。
) z1 O( m% X, c; J5 o2 [A.阻塞的
B.非阻塞的
C.对等的
D.主从的
资料:

32.将寄存器设置为4个给定单精度浮点数的SSE intrinsics指令是____。
A._mm_set_ps
3 x# M( Z6 M( n) U2 y1 [& VB._mm_set1_ss
C._mm_setzero_ss
D._mm_setzero_ps
% h5 g2 q9 d5 }. L资料:
' \. q! x! ~) ]; ]2 |: `
33.控制流语句进行SIMD并行化很困难的原因是控制流语句导致____。
% }( m) W; H. yA.连续数据执行不同指令
B.连续数据执行相同指令
/ {0 }( `! b% Y# HC.同一数据执行不同指令
4 U) E6 E. E* I& l' T3 ND.同一数据执行相同指令
+ X3 ^& f- j2 c) C2 w  ^: }资料:
+ b' u- R1 B) k% B7 _
34.n个节点的超立方构造成本为____。
% g3 ]7 v' c+ o# g8 M& F6 U$ F: |A.O(logn)
B.O(sqrt(n))
C.O(n)
: d7 n% j5 B, Q1 C# z1 [6 pD.O(nlogn)
* m4 k* D6 w. C8 F' j9 N5 ~6 Q资料:

8 l8 q, i9 X; g0 g35.MMX有____个专用寄存器。
A.4
B.8
' i0 Y6 L/ ?/ B$ P" pC.16
D.32
8 _5 V0 \% p9 P7 Z/ P6 T' _. Y资料:
' R: m' _; }0 _" E: ]
( J7 n$ _% c- X" N1 z36.pthread_rwlock_rdlock是对读写锁进行____操作。
6 I3 X3 x, E; `% M: \A.加锁
# B+ c) q9 r  B* G9 l2 Y2 e/ uB.解锁
C.加读琐
D.加写锁
4 h0 w/ v5 L1 @! `" _! G资料:

( [, b0 {9 r, V, H( w, H37.对下面程序,说法正确的是 # pragma omp parallel for num_threads(thread_count) \ reduction(+:sum) for (k = 1; k <= n; k++) { sum += factor/(2*k-1); factor = -factor; }
, K" u- S/ X& d, ^- T) jA.破坏了数据依赖
4 o* w4 Y+ x! eB.未破坏数据依赖
C.取决于变量声明
3 J: m, V6 c& e, gD.比临界区方式性能差
资料:

38.以下说法正确的是____。
A.多对多广播的高效算法基于一对多广播的高效算法
& u7 a8 k( L* t$ wB.多对多归约的高效算法基于多对一归约的高效算法
C.多对多广播的高效算法基于串行的一对多广播算法
7 C& n0 g1 ?% v3 N, ]D.以上皆错
资料:

2 {' f+ s3 B  I39.为了实现向量计算,SIMD架构还需提供____。
A.更大的内存容量
( Z6 P7 a  C3 d8 H( {B.更快的内存传输
C.更宽的寄存器
" A( _& q. e# x% a( Y# G0 gD.更快的网络传输
: B1 @: Q" X1 o- B/ `) J资料:
7 P. A9 K5 x+ |. T
4 g* u% t4 R+ B' P8 {, i40.Pthread不支持____。
# m: F8 J6 P; w  L9 w, u  ?1 oA.创建并发执行线程
7 r! u4 W. [# xB.同步
C.非显式通信
D.自动并行化
资料:

41.一个AVX寄存器最多存放____个单精度浮点数。
4 b7 p% |" F  l. |# ?$ rA.2
3 v9 M9 {( C' s- u% v* \8 lB.4
+ f" i' C- g/ C: I1 U: qC.8
2 o. F: w$ k6 C, }0 mD.16
资料:

# _$ ]( O3 B3 A6 ]  k; v( {$ h$ F' B3 c42.SSE intrinsics _mm_storeu_pd命令的功能是____。
A.对齐标量存单精度浮点数
B.未对齐标量存单精度浮点数
1 E4 F* ]* v  g3 ?: f2 ]$ m8 TC.对齐向量存双精度浮点数
D.未对齐向量存双精度浮点数
资料:
8 ?4 i* n) s+ }$ ], G0 k" s/ f6 P
6 Z  H+ H" L. Y43.一个Neon寄存器最多存放____个单精度浮点数。
A.2
$ j. T: n9 d0 C. c  gB.4
7 o0 _; w0 D3 [( I6 ^C.8
D.16
资料:
: `7 Y& l) p  e6 j8 B: E/ c
44.在用pthread_mutex_lock对互斥量进行加锁时,若其已上锁,则线程进入____状态。
. Y0 |8 F/ F$ T4 V4 H! V7 oA.初始化
3 t' c' i. I, RB.阻塞
, @) o( u7 S  M6 L3 bC.继续执行
D.销毁
, W5 c- e# a4 t0 _, \6 B资料:
9 P6 N$ X$ u; ~5 D, ?
3 M+ @" ~4 D, W8 Q+ W- D/ c1 w45.对单精度浮点计算,SSE最高实现____路并行。
A.2
B.4
* c( @+ L$ W5 r6 y6 bC.8
D.16
3 K/ h, }9 }: Q$ J资料:

$ @0 l% W0 G/ `+ A46.SSE intrinsics _mm_hadd_ps命令的功能是____。
A.寄存器间单精度浮点数向量加法
B.寄存器间双精度浮点数向量加法
C.寄存器内单精度浮点数加法
D.寄存器内双精度浮点数加法
  x  A( ^: @& ^: _; g( k9 i" n  }: f资料:

: C2 n: \( y( |4 _; e% a# a47.有大量分支指令的程序不适合下面哪种体系结构上进行并行化?
) n5 s' x' e1 Z" W2 y  `A.SISD
- C' J  g/ ?$ ~1 \B.SIMD
  W  y! |0 R) J* D/ f6 a2 QC.SPMD
D.MIMD
& _9 l4 Y. y9 J) N4 x! U$ x. y1 _资料:
9 U& T  @6 O3 F6 d6 z+ u
( N. v$ H  O" v* P' P: w  f48.对于加速比S和处理器数量p,下列说法正确的是____。
* J' [3 |9 ]$ @! S0 B5 }A.有可能S>p
B.必然S<p
8 H3 v- a0 R4 o0 r6 bC.不可能S=p
D.两者无关联
资料:

+ G4 ]. K  W# }( x5 H' M: }49.在编写使用n个线程进行n个数求和的OpenMP的程序时采用临界区技术,则多线程版本____串行版本。
A.肯定快于
3 d1 l; G9 x4 {" v3 w4 NB.肯定慢于
4 d; n" r) s& \9 H8 ~C.可能快于
$ E+ _) a) a2 J0 R! ]6 E7 L1 {. ZD.以上皆错
5 ]1 M5 f' Z) l# [- ~; b- D% K资料:
0 d, X! P( }9 ^8 z; ?3 F7 K
7 u, y" D9 h6 }4 K50.两个矩阵相乘,若矩阵总规模小于cache大小,则优化访存的最佳方法是____。
; h) L: c4 A8 D, W9 U. J. KA.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
( L* ]( t7 K! K9 bC.先转置第二个矩阵再进行乘法
D.以上皆错
: g$ M$ [0 C  J4 b6 E资料:
  H$ D  V  G% D' B# B9 z


: B! O4 G- J! g& F( v
! {+ I' U. [0 U2 Z* j% S
6 b9 J0 @/ a# u; r5 N$ U, Q1 m
$ {0 ~1 ]. H& A: d! K9 _
( F1 N% j. a, _! O; m% ~0 ?
' x6 |  f* d  X1 a
/ Q4 q3 T8 n. @& C) W4 v, n7 {5 k7 R
& H- g$ b' ~7 v7 d

8 o/ b9 ?1 i  W3 L1 s