多核程序设计考题(样本)

选择题:20%

1.下列不是多核处理器的是B

A.INTEL酷睿2 E4500

B.AMD闪龙3000+

C.cell处理器

2.若对于一个给定的应用,用串行算法执行的时间为24秒,用并行算法执行的时间为32秒,则加速比为:A

A.0.75

B.1.33

C.1

3.OpenMP是哪种并行编程环境的代表? C

A.消息传递

B.数据并行

C.共享存储

4.针对“降低处理器二分之一的频率，会增加二分之一的功率消耗”的说法，下面的选项中哪个是正确的：B

A、这个说法是正确的

B、这个说法是错误的

C、对于台式机和服务器，这个说法是正确的，但对于笔记本电脑，这个说法是错误的

5.下面是线程创建函数,其中线程函数定义参数是: A

HANDLE CreateThread(

LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes,

SIZE_T dwStackSize,

LPTHREAD_START_ROUTINE lpStartAddress,

LPVOID IpParameter,

DWORD dwCreationFlags,

LPDWORD IpThreadId,

);

A.lpParamenter

B.lpStartSddress

C.lpThreadAttributes

填空题:20%

1并行计算机的两个最主要的组成部分是计算节点和节点间的通信与协作机制

2.按计算内核的对等与否,CMP可分为同构多核和异构多核

3.目前比较主流的片上高效通信机制有两种,一种是基于总线共享的cache结构,一种是基于片上的互联结构.

4.进程具有两个明显的特征,一个是资源特征,另一个是执行特征.

5.线程有4个基本状态:就绪,运行,阻塞,终止

判断题10%

1.根据Amdahl定理,程序的加速比决定于串行部分的性能. . T

2.K-路组关联映射策略很容易产生cache颠簸. F

3.在忙等待条件下发生的饥饿,称为"死锁" F

4.在任何一个线程中调用exit将会结束整个进程. . T

5.墙上时间包括:计算CPU时间,通信CPU时间,同步开销时间和进程空闲时间. T 简答题:30%

1.简述什么是cache映射策略及当前的三种cache映射策略.

Cache映射策略指的是内存块和cache线之间如何建立相互映射的关系.

三种映射策略:

直接映射策略,K-路组关联映射策略,全关联映射策略

2.通信对并行计算机的性能影响很大,简述影响通信系统性能的主要因素及改进通信性能的三种协议.

主要因素:通信硬件,通信软件,所提供的通信服务

三种协议:双拷贝协议,单拷贝协议,零拷贝协议

3.简述过去15年中支持高级并行程序设计的三项关键技术.

1.自动并行化.使用该项技术,编译器把串行程序翻译为并行程序.

2.数据并行语言.数据并行语言支持一种从分布存储计算机系统上跨处理机分解数组数据结构而派生来的并行风格.

3.共享存储并行编程接口.共享存储并行最初关注任务的分解,因为这些接口所应用的理想目标平台是具有一致性访问的全局共享存储.

4.写出Amdahl定律公式并说出适用范围.

S=(WS+WP)/WS+WP/P

适用于固定计算负载.

5.常用的并行程序性能优化技术有哪些?(答出4个即给满分)

减少通信量,提高通信粒度

全局通信尽量利用高效集合通信算法

挖掘算法的并行度,减少CPU空闲等待

负载平衡

通信,计算的重叠

通过引入重复计算来减少通信,即以计算换通信

6.简述多线程机制的优点.

创建一个线程比创建一个进程的代价要小

线程的切换比进程间的切换代价小

充分利用多处理器

数据共享

快速响应特性

可以是程序更加模块化,减少程序逻辑

编程题:20%

写出蒙特卡洛法求Pi值的并行程序源代码.(或者给出程序,让考生写出关键部分)