南开19秋学期《并行程序设计》在线作业2(100分）

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【奥鹏】[南开大学]19秋学期（1709、1803、1809、1903、1909）《并行程序设计》在线作业
试卷总分:100    得分:100
. R# X  r, n/ ~$ f* `# H$ k% B第1题,采用多核、众核技术提升CPU性能,相对于单核的优势不包括____。
# N! N7 m1 \' m' d$ w7 G5 I5 fA、架构设计更容易
3 \0 e( }1 I* v' J* f( k. DB、更易突破物理极限
) F" b' {' e+ d# u% XC、能更充分利用现有资源
* M0 ]3 ]# X2 m) u+ l7 D; \D、功耗优势明显
! {  \/ K- Z% Z8 s4 {) q正确资料:

8 R8 R  T3 q9 @* n
第2题,n个元素排序问题,如果只能通过元素比较交换构造算法,则n个处理器的并行排序算法达到____的运行时间才是代价最优的。
A、O(logn)
B、O(n)
C、O(nlogn)
D、O(n^2)
8 i1 p2 X5 D2 m9 B6 c3 _: [5 J正确资料:

1 ^9 Y" E+ Z9 K0 k/ \0 k
# o( z! d0 H# X0 x8 \$ }, a第3题,一个并行算法是非代价最优的,则____改进为代价最优。
A、减少处理器数量必然能
* O% d/ G& Q% ?. JB、减少处理器数量有可能
C、减少处理器数量也不可能
5 ]- \' Z+ x$ k0 w2 f4 gD、增大处理器数量必然能
正确资料:

1 K" N4 @2 B8 X
第4题,n*n的两个矩阵相乘,问题规模为____。
7 p% d  H/ S/ H9 Z2 ?& S6 {8 z( jA、n
B、n^2
C、2n^2
D、n^3
5 v. s8 _& y( E1 }正确资料:


第5题,并行计算还主要用于国防、工程研究等领域,这种说法是____。
- w' @, p& J2 T$ X) K- I$ gA、正确的
4 t1 t* n8 w0 T; KB、错误的
/ M, X1 Y+ Y1 s1 c/ h1 z正确资料:

" j5 Z' W2 m8 v! b# G9 z$ Z" y; ?
第6题,MPI程序中发送和接收消息的两个进程必须____。
A、在同一个网段中
# [& t( H/ I0 o: ]B、连接在同一个路由器上
( n& K) j4 e/ V9 uC、在同一个通信域中
2 a/ ^; W9 M! hD、以上皆错
正确资料:
% J8 h& P7 M) r0 ^7 f
" a- b' j- z3 o1 s: b: U, a
第7题,关于omp single指令,下面说法错误的是____。
A、线程组中只有一个线程执行代码
B、用于I/O或初始化等任务
C、是保持数据依赖所必须的
+ M( a. A7 e- J5 ?) R% o0 HD、入口或出口无隐式barrier
4 w6 p; v* D3 w, |+ r. J正确资料:


: _' {5 m' z, U8 p第8题,超立方中相邻节点二进制编号____。
: w4 u8 s: }8 ~. Y# S8 W  M4 i$ ?A、至少差1位
B、至多差1位
8 k& [$ {# Z& GC、恰好差1位
D、差异不固定
9 b% p# B- `4 j3 E正确资料:


+ [2 ~- ]/ }- Z1 v/ c第9题,一个SSE寄存器可容纳____个短整型数。
4 z# N- l; ]$ a1 Q6 d6 a" }0 ^6 P  A- aA、2
B、4
C、8
D、16
正确资料:
5 E+ u4 s" c" Q8 Y+ n' j( z, v

第10题,在下面问题中,SIMD并行最不适合____。
A、向量加法
B、向量中元素排序
  m) D2 Z+ b# e: hC、矩阵向量乘法
D、矩阵加法
$ D( D- _, f0 E8 [3 F- o. z' u正确资料:

" i2 J; A9 s- k3 f% t+ b
/ u) @3 |. t: e0 V8 C1 N9 F第11题,主线程创建了4个从线程,对它们执行pthread_join,然后打印一条信息,从线程打印各自的线程号,未使用任何同步,则主线程打印的消息和从线程打印的线程号的相对顺序____。
A、必然主线程前、从线程后
B、必然从线程前、主线程后
4 ^* }3 N5 T* y$ TC、必然相互交织
  E  {8 ^9 u/ q$ I1 Q3 h0 aD、各种顺序皆有可能
- t: Z7 [* h. V( T! x1 |/ c正确资料:


0 Q, o# S) W& |" o8 }第12题,对矩阵乘法进行多线程并行化,对矩阵采用____。
& f) ^9 Q/ R. s7 h; W' }" C- xA、简单均匀块划分即可保证负载均衡
& S. y* u- i" F6 RB、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
7 h& G9 ~1 f. H8 p& D4 L" F: G2 {  hD、随机划分才能实现负载均衡
  b+ S* {- P; y! H8 R# W正确资料:


第13题,对于向量化,以下说法错误的是____。
7 i$ m2 w# Z' m$ C6 FA、总会有打包/解包开销
) l' E9 z* C# H3 J: R9 `- M) ~/ OB、若运算对象连续存储，可消除打包开销
C、若运算结果连续存储，可消除解包开销
  `5 {& z0 n1 y0 b. X1 u3 VD、打包/解包开销由数据存储决定
. W5 V, L5 s6 j/ M: P- G正确资料:
9 @& e6 v1 g3 J2 }' v  O/ g
+ k8 o& r# h  e* s
3 @- x% N# t3 R8 c# b( O第14题,SSE intrinsics _mm_load_pd命令的功能是____。
2 Z9 h/ i( O& \7 WA、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
$ N: q, E# M7 g! `C、对齐向量读取双精度浮点数
) Y  a5 X# G5 k6 `3 R) RD、未对齐向量读取双精度浮点数
/ `# h/ A6 A  X  j  ]正确资料:

  _* n+ v# j3 P5 y9 M3 C
2 h/ q* ?9 _8 O; ~第15题,在128位的SIMD寄存器中,我们不能保存____。
$ |2 m0 l1 q+ TA、16个8位整数
B、8个16位短整型
C、4个32位整型
D、16个字符的字符串
) }$ f) Q, a( v5 q% q正确资料:
, i0 @0 q' v% `

' W" X6 j& h6 ?/ t& |8 H5 |第16题,对于多线程各自进行本地运算,然后由主线程汇总结果的模式,下面说法正确的是____。
" f' `8 o& S" L0 [* r: C# QA、在同构核心上，线程运行速度一样，主线程无需等待，直接汇总结果即可
B、线程运行速度可能不一致，必须采用同步保证主线程汇总正确结果
C、太多本地运算，不能体现并行效果，不是好的模式
D、主线程汇总结果在性能上必然不如多线程并行汇总结果
7 @4 u- A, c; q7 t8 Z: u# U正确资料:
9 Z6 l6 c  I) g; J, @
+ L- R0 |( F; D4 _/ z4 h+ c
4 I" i- Q: U# Q第17题,编译器编译OpenMP并行循环时,会自动生成一些代码,其中不包括____。
A、创建和管理线程代码
B、循环划分给线程的代码
* J: J  x3 c, JC、找出数据依赖的代码
D、线程同步的代码
正确资料:
2 o5 ^! \/ h& S! h8 B: e* A
& H$ x- q" {- K$ b' j
7 r$ o" O; \( q  Y8 V第18题,OpenMP编译指示的作用范围是____。
A、其后一个语句
B、其后连续语句
C、其后直到函数结束
D、整个函数
5 N; `( ?; S: p* A3 T* M; ~6 m+ }( \正确资料:


  `6 o% U/ @+ j: p第19题,SSE的blend指令的8位二进制整数参数被用做8个掩码imm8[0:7],若imm8[j]=1则表示___。
, u7 G# m. n. x2 v0 rA、将第一个源寄存器的第j个元素放在目标寄存器位置1
B、将第二个源寄存器的第j个元素放在目标寄存器位置1
C、将第一个源寄存器的第j个元素放在目标寄存器位置j
D、将第二个源寄存器的第j个元素放在目标寄存器位置j
" f. H8 M( Z( }+ P4 k6 K: |正确资料:
: G0 j! A: m/ C! U$ D' T
( U0 }7 A5 ^2 F/ `2 z6 l
第20题,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
1 J1 I% T; a8 Z2 S5 G( oB、4
C、8
D、16
正确资料:


第21题,CUDA共享内存是由____共享。
3 y+ A6 ]' f0 N9 q! `A、Grid中所有线程
B、一个Block中所有线程
C、一个Warp中所有线程
D、GPU中所有线程
正确资料:

7 @5 |& s7 j! }/ k
1 Q. j. g" t  Q! M第22题,记并行时间为T,串行时间为T',处理器数量为p,效率为E,则代价最优的定义是____。
A、pT'=T
B、E=Θ(1)
C、E=pT/T'
D、E=T'/pT
正确资料:

, i5 c' W+ T2 U6 N- y" \8 C
第23题,天河1A和天河2号都是主要依靠____获得强大的计算能力。
8 X. n: I: F3 iA、单核CPU
) R. y1 h; v$ f8 i) v1 NB、多核CPU
- V1 r- n, {! c1 q! eC、众核CPU
D、众核协处理器
正确资料:

* L0 _0 t; T7 M% y
* k6 h. ]2 Q# r; g% a* h2 V第24题,在超市的顾客购买商品记录中统计一些商品组合的购买频率,将购买频率(商品组合)划分给不同进程,这是一种划分____的数据并行策略。
A、输入数据
B、中间结果
C、输出数据
D、临时数据
8 V7 @) B/ V/ [5 u3 e' u0 U. d正确资料:

; e+ j) ]. R# O( R) m6 P
第25题,静态任务划分相对于动态任务划分的优点是____。
A、确保负载均衡
B、任务粒度细
C、计算复杂度低
D、并行效率高
正确资料:
2 ]8 p2 P. B, G; p: L
3 d2 E* O% r! b) ^% ^' O
第26题,对一个串行程序进行SIMD并行化,应重点考虑的程序部分是____。
A、声明语句
; r7 @& M) R% iB、条件分支语句
0 z. H- ~2 ~( K- }: U/ ^1 J/ YC、循环语句
D、输入输出语句
8 L0 l* g" p& [$ F) u1 c9 W3 i正确资料:
4 m' J/ h0 T! f' C+ [, b& {9 e% j
# Y" n) U# r5 G
6 S$ j, r# {9 K6 q) j: I8 k第27题,GPU相对于其他众核产品的优势不包括____。
A、平台普及
( K; Y8 Q2 z6 l& n* E$ L& SB、有CUDA这样易学的开发工具
C、性价比高
D、由英伟达公司一家把控
正确资料:

  ~" k! A  z1 z. b. X* x8 a8 h1 O
第28题,CUDA寄存器是由____。
& t, J# x; a9 U  ?2 ^) xA、Grid中所有线程共享
B、一个Block中所有线程共享
C、一个Warp中所有线程共享
D、每个线程独享
. ?/ D! l: k5 H/ [正确资料:
/ ^3 F$ e0 _+ C' X+ M0 F. ]

第29题,采用搜索分解设计15数码问题的并行算法,不包含下面哪个步骤____。
A、串行生成一定规模的搜索树
B、当前每个叶结点为根的子树搜索分配给一个处理器
C、发现解的处理器通知其他处理器
- P9 \* V1 x/ m, V! W" ZD、将所有处理器的结果组合成最终解
正确资料:

/ `6 V. o* x& C5 C! S
6 b$ q: I) L# i0 T- ~第30题,关于MPI是什么,以下说法错误的是____。
/ N, x0 |! w. ?/ @3 XA、一种消息传递编程模型标准
9 a8 z) B$ k9 A! q7 a4 MB、一种共享内存编程模型标准
( J7 H/ I+ k, a* A: y6 RC、编程角度看是C++/Fortran等的库
D、基于SPMD模型
正确资料:


& J. t- r  w' ^第31题,OpenMP是___架构下的一种编程工具。
A、SIMD
9 @" D* e* R9 ^( H2 v- bB、MISD
9 n/ k" O5 c  B0 D* [0 |6 m  W- LC、共享内存
D、分布式内存
正确资料:
$ a; \6 I# J, w9 k# ]

' A! r7 ~! O1 o9 X. |$ p; F5 N; X0 p第32题,求解同一个问题的4个并行算法的等效率函数分析结果如下,其中____的可扩展性最优。
A、Θ(plogp)
B、Θ(p^2)
C、Θ(p^2logp)
D、Θ(p^3)
正确资料:
' b8 q3 U& K/ D4 I. i, _
( f: B$ i8 u: t6 v% P8 R9 b7 Y
第33题,OpenMP归约指令采用的是一种____算法。
A、分治
B、贪心
9 ~) Q1 c7 R! _+ M0 O, g% U5 h. BC、动态规划
8 g" L2 l3 C* zD、排序
/ Y! m- o+ k  ]5 z; t正确资料:
$ c" D8 w0 n: y9 b1 J5 X

2 C0 @3 {" g1 ?  J3 X第34题,一个函数是“线程安全的”,其含义是该函数____。
A、多线程执行能抵御网络攻击
* t( I+ v; A4 G+ tB、多线程执行能保护用户隐私数据
C、多线程执行结果也是正确的
0 n/ X  @4 P* z; ~' o9 X( hD、以上皆错
正确资料:

8 w0 w; P. r+ y  r, H7 @
4 ?: v/ w$ q1 X! e第35题,for (i=0; i10; i++) A[i] = A[i]+1; 此循环____数据依赖。
A、存在
) ?  _0 f# S; ]5 n  P6 B3 Z* A* QB、不存在
, y$ J* N# @0 m* g! G. XC、不确定
D、以上皆错
正确资料:
) e) u% t8 `+ R# w. ?% F' X

第36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
) S7 Y! ?% W# c  O& oB、隐藏了访存延迟
C、利用了cache空间局部性
: J1 M4 P0 l; T! [' {D、利用了cache时间局部性
! v8 O- e: w' y/ \5 p正确资料:


第37题,OpenMP最常见的编程方式是寻找串行程序中____结构进行并行化。
A、赋值语句
: h# c% D1 q; k: _  p* cB、循环语句
0 a+ \5 x0 r7 L4 e" pC、递归
8 H3 x/ a+ K' x, M5 b) J" t/ \D、输出语句
2 s& C0 O, H" ?8 j2 j正确资料:


第38题,CUDA程序中不包括____。
A、host代码
2 N+ L: `- T0 {/ z9 L  w* JB、device代码
6 Z% ?$ N2 I: D* T' M, eC、kernel
D、图形渲染代码
正确资料:

+ b. i. L. r0 A- \3 v
第39题,OpenMP程序和Pthread程序中线程获得自身编号的方式分别是____。
A、两者均为创建线程时传递参数
B、两者均通过特定API
C、前者创建线程时传递参数，后者通过特定API
D、前者通过特定API，后者创建线程时传递参数
正确资料:

( L( N4 B3 ?4 o9 _: `/ S8 L  J! [
第40题,用GCC编译器编译SSE intrinsics程序,需使用编译选项
, \$ c4 G% Y% t" |6 Y/ [A、-march=corei7
3 A. g4 P7 F2 C: q: ^B、-g
C、-O
D、-O2
正确资料:


0 u: M' g( U9 o+ P7 t' W/ @第41题,现代CPU中都具有指令乱序执行功能,其目的不包括____。
' |2 H; s5 [6 w: E! K0 U' |6 vA、消除指令依赖，更充分利用多流水线
/ r& B4 u+ S+ p7 gB、提高cache效率
C、改变计算结果
D、消除资源冲突
* n; O$ R/ T/ \正确资料:
- L/ X) U& N# g! H- U# n" a
1 L6 ~5 Z# L- t
第42题,并行计算的新兴应用领域不包括____。
A、制药
. K  y4 C! Y3 i1 N* F; @B、数字媒体
C、国防
: M" C' S5 ~$ r: C) S9 jD、游戏
正确资料:
6 s( p3 J9 z3 n
( L' ?  J2 o3 A' h1 K; a
第43题,采用划分子矩阵技术优化矩阵乘法CUDA程序,主要思想是访存更多在____。
A、CPU内存
2 h, t" a4 ^9 y# U2 g1 g, }1 U3 VB、GPU显存
C、GPU共享内存
D、GPU寄存器
正确资料:
* c# L. M5 Q6 [  B/ w; j+ u4 i; I! }

3 G% p5 z9 c8 b+ ~第44题,对同一个问题的两个任务依赖图G1和G2,以下哪个条件不能表明G1优于G2____。
" @# v3 s% J, A# S& m# gA、G1顶点权重之和小于G2
B、G1平均并发度大于G2
0 ^9 ^9 {3 O/ P- z4 }- KC、G1关键路径长度小于G2
) |1 q2 e. G# vD、G1顶点权重之和除以关键路径长度大于G2
% U6 g0 J" N5 A# n- Z7 z& \0 u正确资料:
/ h+ w0 R8 \) _4 R

$ M2 P1 }# z  \( a' [; J0 l2 C第45题,当问题规模不变时,随着处理器数量增大,加速比____。
A、必然增大
& \9 p  x4 v3 O0 {4 i" Q, bB、必然减小
C、必然不变
3 z! I& z$ e3 o! j( ND、以上皆错
正确资料:
/ n' A# j5 A' k7 z, n4 s3 j$ B
+ |& V0 j; `6 f
第46题,关于OpenMP程序中的并行结构,以下说法正确的是____。
  ]" s8 S% g3 s. qA、其结束时需程序员人为添加同步
( J# _: \7 a2 g) |B、其结束时OpenMP已默认添加隐式障碍
* B& r- b" j7 Q4 @) J+ c; E6 X) HC、其结束时完全不需要同步
D、其结束时必须进行同步
正确资料:


第47题,当前并行软件面临的主要挑战不包括____。
A、能耗
/ {3 o, z( x( V) DB、伸缩性
: A. j7 @1 F& V5 oC、研发周期
5 [/ W- {) s( E5 m$ d% Q! j) j5 a1 cD、可靠性
正确资料:
+ I) v  W% b9 Z% L2 m$ W, E

第48题,关于互斥量mutex,下面说法错误的是____。
A、它将保护区域内的运算变成原子操作
B、任何时刻只允许一个线程进入保护区域
* b5 b8 L; s! \/ V2 rC、保险期间，对并发操作都应用互斥量保护
D、互斥量加锁、解锁开销远大于一般运算
( Y  A4 t0 M, L- K+ ^# g正确资料:


第49题,SIMD架构未见于_____中。
A、多媒体扩展
B、图形和游戏处理器
9 h& {- }* b5 r$ B& ]) NC、计算机集群
D、协处理器
正确资料:

) w% I/ J  E, ^5 f4 G
第50题,单精度浮点数矩阵乘法进行AVX并行,期望的加速比为____.
' N0 t) W" k# T$ l2 ?$ Y/ M1 @A、等于8
B、小于8
# p4 w; R6 p$ nC、4到8之间
# V+ {1 o3 w. n; a4 R$ s9 I" mD、等于4
正确资料: