一、并行计算概述: 1、并行计算是指: A. 单个计算机同时处理多个任务 B. 多个计算机同时处理单个任务 C. 单个计算机逐个处理任务 D. 多个计算机逐个处理任务 答案:A 2、下列哪个是并行计算的主要优势? A. 能够处理大量数据 B. 提高硬件利用率 C. 加快计算速度 D. 所有上述选项 答案:D 3、Amdahl定律主要描述的是: A. 并行计算的速度提升 B. 并行计算的硬件需求 C. 并行计算的编程复杂性 D. 并行计算的能效比 答案:A 4、哪种程序可以从并行计算中获益最大? A. 具有大量独立计算任务的程序 B. 计算密集型程序 C. I/O密集型程序 D. A和B都对 答案:D 5、并行计算的最大挑战之一是: A. 设备成本高 B. 编程复杂 C. 调试困难 D. 所有上述选项 答案:D 6、并行计算主要有哪两类基本模型? A. 数据并行和任务并行 B. 数据并行和循环并行 C. 任务并行和循环并行 D. 数据并行和管道并行 答案:A 7、SIMD是什么的缩写? A. Single Instruction, Multiple Data B. Single Instruction, Multiple Devices C. Single Input, Multiple Data D. Single Input, Multiple Devices 答案:A 8、SIMD是什么的缩写? A. 单指令,多数据 B. 单指令,多设备 C. 单输入,多数据 D. 单输入,多设备 答案:A 9、以下哪项不是并行计算的主要难点? A. 负载均衡 B. 数据依赖性 C. 并行分解 D. 网络速度 答案:D 10、在并行计算中,如果一段代码无法并行化,这段代码被称为: A. 并行部分 B. 序列部分 C. 并行瓶颈 D. 序列瓶颈 答案:B 11、Flynn's Taxonomy中,并行计算被划分为哪四种类型? A. SISD, SIMD, MISD, MIMD B. SISD, SIMD, MIMD, MIAD C. SISD, SIMD, MIMD, MISD D. SISD, SIMD, MISD, MIAD 答案:A 12、并行计算可以减少: A. 运行时间 B. 硬件成本 C. 软件复杂性 D. 计算错误 答案:A 13、对于并行计算来说,下列哪项最重要? A. 负载均衡 B. 数据一致性 C. 最小化通信成本 D. 所有上述选项 答案:D 14、以下哪种技术并非并行计算技术? A. OpenMP B. MPI C. CUDA D. HTML 答案:D 15、以下哪一项不是实现高效并行计算的主要策略? A. 确保负载均衡 B. 减少数据依赖 C. 增加通信开销 D. 局部性优化 答案:C 16、在并行计算中,如果一个任务在等待另一个任务完成才能进行,这种现象叫什么? A. 数据依赖性 B. 数据碰撞 C. 数据冲突 D. 数据拥塞 答案:A 17、MPI是做什么的? A. 一个数据库管理系统 B. 一个并行计算框架 C. 一个网页设计语言 D. 一个操作系统 答案:B 18、并行编程语言的一个主要特性是: A. 他们支持多线程 B. 他们可以在多个处理器上运行 C. 他们支持并行数据结构和算法 D. 所有上述选项 答案:D 19、并行计算的主要目标是什么? A. 提高计算速度 B. 保存能源 C. 优化存储空间 D. 提高系统可靠性 答案:A 20、并行计算的一个主要缺点是什么? A. 它需要更多的硬件资源 B. 它可能导致数据不一致 C. 它可能导致更高的能耗 D. 所有上述选项 答案:D 21、什么是"scalability"在并行计算中的含义? A. 能够处理更多数据 B. 能够在更多处理器上运行 C. 能够在更多的操作系统上运行 D. 能够在短时间内完成更多任务 答案:B 二、主观题 1、解释并行计算,并列出其在实际问题中的三个应用案例。 答案:并行计算是指在一个计算系统中同时执行多个计算任务的过程。应用案例可能包括:天气预测(处理大量气象数据)、生物信息学(如基因序列对比)和物理模拟(如宇宙形成)等。 2、请解释一下负载均衡在并行计算中的重要性,并提出至少两种负载均衡策略。 答案:负载均衡是指在并行计算中,使各个处理器的计算负载尽可能平均,以免出现某个处理器计算任务过多而其它处理器空闲的情况。这对于提高并行计算的效率非常重要。两种常见的负载均衡策略包括静态负载均衡(在程序开始运行时就确定任务分配)和动态负载均衡(在程序运行过程中动态调整任务分配)。 3、请解释在并行计算中,“scalability”这一概念的含义,并讨论一下影响并行计算可扩展性的因素。 答案:在并行计算中,“scalability”指的是当增加处理器数量时,系统性能是否按比例增长。理想的并行系统应当能在增加处理器时保持性能的线性增长。影响并行计算可扩展性的因素可能包括通信开销、同步开销、负载均衡等。例如,如果处理器间的通信开销过大,可能会限制并行计算的可扩展性。同样,如果无法做到良好的负载均衡,某些处理器可能会变得过于繁忙,而其他处理器可能闲置,这也会限制系统的可扩展性。 |
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