南開大學(xué)《并行程序設(shè)計(jì)》在線作業(yè)答卷

1、21秋學(xué)期（1709、1803、1809、1903、1909、2003、2009、2103、2109）并行程序設(shè)計(jì)在線作業(yè)試卷總分:100 得分:100一、單選題 (共 50 道試題,共 100 分)兩個(gè)矩陣相乘,若矩陣規(guī)模大于cache大小,則優(yōu)化訪存的可行方法是_。先將兩個(gè)矩陣讀入cache再進(jìn)行乘法先轉(zhuǎn)置第一個(gè)矩陣再進(jìn)行乘法先轉(zhuǎn)置第二個(gè)矩陣再進(jìn)行乘法以上皆錯(cuò)答案:C2.若SIMD并行化時(shí)遇到對(duì)齊問題,下列說法正確的是_。只能使用不對(duì)齊訪存指令不能進(jìn)行SIMD并行化對(duì)齊開銷可能完全抵消SIMD并行收益以上皆錯(cuò)答案:C3.OpenMP不能實(shí)現(xiàn)的是_。負(fù)責(zé)創(chuàng)建和管理線程隱藏棧管理提供同步機(jī)制自

2、動(dòng)并行化答案:D4.MPI_Send和MPI_recv是通過_區(qū)分消息。端口號(hào)消息名消息標(biāo)簽消息哈希答案:C5.為了充分利用CPU內(nèi)的多條流水線,程序應(yīng)滿足_。相鄰指令無依賴性相鄰指令相互依賴整段程序中指令無依賴性整段程序中指令相互依賴答案:A6.使用_無法直接實(shí)現(xiàn)“主線程等待4個(gè)從線程完成任務(wù)”。1個(gè)信號(hào)量障礙1個(gè)互斥量4個(gè)互斥量答案:C7.主線程創(chuàng)建了4個(gè)從線程,對(duì)它們執(zhí)行pthread_join,然后打印一條信息,從線程打印各自的線程號(hào),未使用任何同步,則主線程打印的消息和從線程打印的線程號(hào)的相對(duì)順序_。必然主線程前、從線程后必然從線程前、主線程后必然相互交織各種順序皆有可能答案:B8.

3、對(duì)下面程序,說法正確的是 # pragma omp parallel for num_threads(thread_count) reduction(+:sum) for (k = 1; k = n; k+) sum += factor/(2*k-1); factor = -factor; 破壞了數(shù)據(jù)依賴未破壞數(shù)據(jù)依賴取決于變量聲明比臨界區(qū)方式性能差答案:A9.以下超級(jí)計(jì)算機(jī)中,_不是SIMD架構(gòu)。CDCSTAR-100757銀河天河1號(hào)答案:D10.在使用互斥量之前必須對(duì)其進(jìn)行_。初始化加鎖解鎖銷毀答案:A11.一個(gè)Neon寄存器最多存放_(tái)個(gè)短整型數(shù)。24816答案:C12.在使用信號(hào)量之后

4、必須對(duì)其進(jìn)行_。初始化解鎖減1銷毀答案:D13.n個(gè)數(shù)求和的串行程序,通過一個(gè)循環(huán)將每個(gè)數(shù)累加到全局變量sum中,其多線程版本簡(jiǎn)單將循環(huán)范圍改變?yōu)槊總€(gè)線程負(fù)載的范圍,存在的問題是_。負(fù)載不均通信開銷大CPU空閑等待嚴(yán)重sum累加產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)條件，導(dǎo)致結(jié)果錯(cuò)誤答案:D14.用pthread_barrier_init初始化障礙,應(yīng)提供的參數(shù)不包括_。障礙對(duì)象障礙初值障礙屬性參與的線程數(shù)答案:B15.Flynn分類法中,下面哪種體系結(jié)構(gòu)非常適合向量/矩陣計(jì)算的并行化?SISDSIMDMISDMIMD答案:B16.SSE intrinsics _mm_add_ps命令的功能是_。寄存器間單精度浮點(diǎn)數(shù)向量加

5、法寄存器間雙精度浮點(diǎn)數(shù)向量加法寄存器內(nèi)單精度浮點(diǎn)數(shù)加法寄存器內(nèi)雙精度浮點(diǎn)數(shù)加法答案:A17.采用搜索分解設(shè)計(jì)15數(shù)碼問題的并行算法,不包含下面哪個(gè)步驟_。串行生成一定規(guī)模的搜索樹當(dāng)前每個(gè)葉結(jié)點(diǎn)為根的子樹搜索分配給一個(gè)處理器發(fā)現(xiàn)解的處理器通知其他處理器將所有處理器的結(jié)果組合成最終解答案:D18.在用pthread_mutex_lock對(duì)互斥量進(jìn)行加鎖時(shí),若其已上鎖,則線程進(jìn)入_狀態(tài)。初始化阻塞繼續(xù)執(zhí)行銷毀答案:B19.對(duì)于多線程各自進(jìn)行本地運(yùn)算,然后由主線程匯總結(jié)果的模式,下面說法正確的是_。在同構(gòu)核心上，線程運(yùn)行速度一樣，主線程無需等待，直接匯總結(jié)果即可線程運(yùn)行速度可能不一致，必須采用同步保證

6、主線程匯總正確結(jié)果太多本地運(yùn)算，不能體現(xiàn)并行效果，不是好的模式主線程匯總結(jié)果在性能上必然不如多線程并行匯總結(jié)果答案:B20.SSE intrinsics _mm_hadd_ps命令的功能是_。寄存器間單精度浮點(diǎn)數(shù)向量加法寄存器間雙精度浮點(diǎn)數(shù)向量加法寄存器內(nèi)單精度浮點(diǎn)數(shù)加法寄存器內(nèi)雙精度浮點(diǎn)數(shù)加法答案:C21.OpenMP程序和Pthread程序中線程獲得自身編號(hào)的方式分別是_。兩者均為創(chuàng)建線程時(shí)傳遞參數(shù)兩者均通過特定API前者創(chuàng)建線程時(shí)傳遞參數(shù)，后者通過特定API前者通過特定API，后者創(chuàng)建線程時(shí)傳遞參數(shù)答案:D22.對(duì)單精度浮點(diǎn)數(shù)矩陣乘法程序進(jìn)行SSE并行化,預(yù)期加速比為_。等于84到8之間

7、等于4小于4答案:D23.對(duì)單精度浮點(diǎn)計(jì)算,MMX最高實(shí)現(xiàn)_路并行。24816答案:A24.OpenMP編譯指示的作用范圍是_。其后一個(gè)語句其后連續(xù)語句其后直到函數(shù)結(jié)束整個(gè)函數(shù)答案:A25.SIMD并行化相對(duì)于串行執(zhí)行的額外開銷不包括_。數(shù)據(jù)打包/解包數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)對(duì)齊控制流答案:B26.pthread_rwlock_rdlock是對(duì)讀寫鎖進(jìn)行_操作。加鎖解鎖加讀瑣加寫鎖答案:C27.使用一個(gè)信號(hào)量實(shí)現(xiàn)“主線程等待4個(gè)從線程完成任務(wù)”,信號(hào)量初始值應(yīng)設(shè)置為_。0124答案:A28.數(shù)據(jù)依賴是指必須保持兩個(gè)內(nèi)存操作的_才能保證程序結(jié)果正確。大小時(shí)序時(shí)長(zhǎng)cache局部性答案:B29.在條件成立時(shí)使用

8、pthread_cond_signal_。喚醒等待線程解鎖互斥量加鎖互斥量喚醒等待線程，該線程重新加鎖互斥量答案:D30.主線程要求從線程退出應(yīng)采用_。pthread_createpthread_exitpthread_quitpthread_cancel答案:D31.如果運(yùn)算結(jié)果要保存到獨(dú)立無關(guān)的變量,則在向量運(yùn)算之后需要進(jìn)行的一個(gè)操作是_。對(duì)齊打包解包以上皆錯(cuò)答案:C32.當(dāng)前CPU性能提升已從依賴時(shí)鐘頻率提升轉(zhuǎn)為更多依賴_。多核和眾核技術(shù)突破物理局限改善散熱采用新材料答案:A33.在使用條件變量之前必須對(duì)其進(jìn)行_。初始化加鎖解鎖銷毀答案:A34.在SSE intrinsics程序中單精度

9、浮點(diǎn)數(shù)數(shù)據(jù)類型是_。_m128_m128f_m128d_m128i答案:A35.將t個(gè)線程的局部結(jié)果匯總,可采用遞歸分解并行進(jìn)行,即,兩兩匯總,中間結(jié)果繼續(xù)兩兩匯總,直到剩下唯一的最終結(jié)果,其時(shí)間復(fù)雜度為_。(1)(logt)(t)(tlogt)答案:B36.對(duì)劃分輸入數(shù)據(jù)的策略,下面說法錯(cuò)誤的是_。當(dāng)輸出數(shù)據(jù)很少時(shí)，需劃分輸入數(shù)據(jù)當(dāng)輸出數(shù)據(jù)存在依賴時(shí)，需劃分輸入數(shù)據(jù)通常最后需要匯總結(jié)果由于不是直接劃分輸出數(shù)據(jù)，性能會(huì)很差答案:D37.推動(dòng)GPU應(yīng)用于通用高性能計(jì)算爆發(fā)式增長(zhǎng)的開發(fā)工具是_。OpenGLOpenCLDirectXCUDA答案:D38.兩個(gè)矩陣相乘前將第二個(gè)矩陣轉(zhuǎn)置,是使用利用數(shù)

10、據(jù)訪問的_達(dá)到更高的cache命中率。時(shí)間局部性空間局部性計(jì)算局部性混合局部性答案:B39.如果運(yùn)算對(duì)象是獨(dú)立無關(guān)的變量,則在向量運(yùn)算之前需_。將變量拷貝到連續(xù)區(qū)域?qū)⒆兞康刂房截惖竭B續(xù)區(qū)域?qū)⒆兞恐饌€(gè)傳輸?shù)较蛄考拇嫫饕陨辖藻e(cuò)答案:A40.對(duì)同一個(gè)問題的兩個(gè)任務(wù)依賴圖G1和G2,以下哪個(gè)條件不能表明G1優(yōu)于G2_。G1頂點(diǎn)權(quán)重之和小于G2G1平均并發(fā)度大于G2G1關(guān)鍵路徑長(zhǎng)度小于G2G1頂點(diǎn)權(quán)重之和除以關(guān)鍵路徑長(zhǎng)度大于G2答案:A41.OpenMP編譯指示是以_開頭的。#include#ifdef#pragam#else答案:C42.除了用于解決競(jìng)爭(zhēng)條件外,互斥量還可用于_。解決共享資源競(jìng)爭(zhēng)的問題

11、解決并發(fā)度低的問題解決通信開銷大的問題解決負(fù)載不均的問題答案:A43.SSE的shuffle指令的8位二進(jìn)制整數(shù)參數(shù)被劃分為4個(gè)2位二進(jìn)制整數(shù)imm80:3,若imm82=j則表示_。將第一個(gè)源寄存器的第j個(gè)元素放在目標(biāo)寄存器位置2將第二個(gè)源寄存器的第j個(gè)元素放在目標(biāo)寄存器位置2將第一個(gè)源寄存器的第2個(gè)元素放在目標(biāo)寄存器位置2將第二個(gè)源寄存器的第2個(gè)元素放在目標(biāo)寄存器位置2答案:B44.任務(wù)依賴圖中頂點(diǎn)權(quán)重之和表示_。任務(wù)數(shù)任務(wù)難度串行執(zhí)行時(shí)間并行執(zhí)行時(shí)間答案:C45.指定線程間劃分循環(huán)策略的OpenMP子句是_。sharedreductionschedulenowait答案:C46.超立方中相鄰節(jié)點(diǎn)二進(jìn)制編號(hào)_。至少差1位至多差1位恰好差1位差異不固定答案:C47.對(duì)矩陣乘法進(jìn)行多線程并行化,對(duì)矩陣采用_。簡(jiǎn)單均勻塊劃分即可保證負(fù)載均衡循環(huán)劃分才能實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡動(dòng)態(tài)劃分才能實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡隨機(jī)