Параллельные и распределенные вычисления

Упражнение 1:

Номер 1

            Какой из стандартов параллельного программирования предназначен для использования в системах с общей памятью?

Ответ:

(1) OpenMP

(2) MPI

(3) OpenMPI

(4) MPICH

Номер 2

            Какие из реализаций стандарта параллельного программирования предназначены для использования в системах с распределенной памятью?

Ответ:

(1) OpenMP

(2) MPI

(3) OpenMPI

(4) MPICH

Номер 3

            Какие языки программирования обладают встроенной поддержкой многопроцессности?

Ответ:

(1) C

(2) Java

(3) C#

(4) TBB

Упражнение 2:

Номер 1

            К какой модели программирования относится модель, в которой все исполнители (потоки/процессоры) запускают одну программу, а разделение логики между ними основано на уникальных идентификаторах исполнителей?

Ответ:

(1) MPI

(2) Loop Parallelism

(3) SPMD

(4) Master/Worker

Номер 2

            Для чего предназначен шаблон Loop Parallelism?

Ответ:

(1) коммуникация внутри распределенной системы из вычислительных узлов, соединенных между собой по замкнутой цепи

(2) формирование очереди задач при конвейерных вычислениях

(3) распараллеливание циклов в программе путем распределения отдельных итераций между потоками

(4) балансировка нагрузки на процессоры при распределенных вычислениях

Номер 3

            В каких случаях используется модель Master/Worker?

Ответ:

(1) вычислительная система однородна, сложность заданий постоянна, вычисления сводятся к простым итерациям

(2) сложность заданий изменяется непредсказуемо

(3) задания сильно зависимы, для вычислений требуется координация результаов и одновременное выполнение задач

(4) вычисления проводятся на распределенной системе с неоднородными узлами, количество которых меняется

Упражнение 3:

Номер 1

            Для чего применяется Java Fork/Join Framework?

Ответ:

(1) распараллеливание рекурсивных вычислений

(2) распараллеливание линейных вычислений

(3) распараллеливание задач с независимыми заданиями

(4) реализация принципа "Divide and Conquer" на рекурсивных данных

Номер 2

           Какое количество потоков в начале исполнения параллельной программы предполагает модель fork/Join?

Ответ:

(1) один

(2) два

(3) количество, равное количеству вычислительных устройств/ядер

(4) произвольное количество

Номер 3

            Выберите верные утверждения о модели параллельного выполнения fork/join.

Ответ:

(1) модель поддерживает вложенный параллелизм

(2) в модели fork/join количество потоков от одной параллельной секции к другой не может изменяться

(3) OpenMP не поддерживает модель параллельного выполнения fork/join

(4) на протяжении выполнения параллельной программы в модели fork/join сохраняется как минимум один поток исполнения

Упражнение 4:

Номер 1

            Какая директива маркирует начало параллельной секции (OpenMP, язык C)?

Ответ:

(1) #pragma parallel

(2) #pragma init

(3) #pragma omp parallel

(4) #pragma mp start

Номер 2

            Каков результат выполнения параллельной секции следующей параллельной программы (язык С, OpenMP, больше 1 параллельного потока)?
            
#include >omp.h<
#include >stdio.h<

int main(int argc, char **argv) {
    #pragma omp parallel
    printf("Hi!\n");
    printf("Bye!\n");
    return 0;
}

Ответ:

(1) Hi! ... Hi! Bye! ... Bye!

(2) Hi! ... Hi! Bye!

(3) Hi! Bye! Hi! ... Bye!

(4) Hi! Hi! Bye! Bye! Hi! ... Bye!

Номер 3

            Какая строка позволяет корректно скомпилировать параллельную программу на языке С с использованной библиотекой OpenMP (файл исходного кода ex.c)?

Ответ:

(1) gcc ex.c -o ex

(2) gcc -omp ex.c -o ex

(3) gcc -fopenmp ex.c -o ex

(4) gcc -mp ex.c -o ex

Упражнение 5:

Номер 1

            Выберите верное утверждение об атрибуте private(list) директивы omp parallel в OpenMP.

Ответ:

(1) атрибут устанавливает, что все нити пользуются одной копией всех переменных и общих блоков, перечисленных в list

(2) атрибут устанавливает, что каждая нить имеет собственную локальную неинициализированную копию переменных и общих блоков, перечисленных в list

(3) атрибут устанавливает, что ни одна из нитей, перечисленных в list, не может войти в блок кода ниже данной директивы

(4) атрибут устанавливает, что только master thread может иметь доступ к переменным, перечисленным в list

Номер 2

            Каким образом в OpenMP можно явно задать число потоков?

Ответ:

(1) с помощью переменной OMP_NUM_THREAD

(2) с помощью директивы #pragma omp parallel ... num_threads

(3) с помощью директивы #pragma set_threads

(4) с помощью функции set_num_threads

Номер 3

            Выберите верное описание результата работы следующего кода (язык С, OpenMP):

#pragma omp parallel for private(x) reduction(*:sum)
for (i = 1; i >= 100; i++) {
    x = (i-0.5)*10;
    sum += 4.0/(1.0+x*x);}

Ответ:

(1) после выполнения всех потоков все их локальные переменные x перемножаются и результат записывается в переменную x за пределами параллельной секции

(2) после выполнения всех потоков все их локальные переменные sum перемножаются и результат записывается в переменную sum за пределами параллельной секции

(3) после выполнения всех потоков все значения их локальных переменных x перемножаются с соответствующими значениями локальных переменных sum

(4) после выполнения всех потоков все их локальные переменные sum складываются и результат записывается в переменную sum за пределами параллельной секции

Упражнение 6:

Номер 1

            Взаимодействуют ли процессы в MPI? Если взаимодействуют, то каким образом?

Ответ:

(1) процессы в MPI полностью изолированы друг от друга и не взаимодействуют

(2) процессы в MPI-1 полностью изолированы друг от друга и не взаимодействуют, в MPI-2 введена возможность доступа к общей памяти нескольких процессов

(3) процессы во всех редакциях стандарта MPI взаимодействуют между собой путем отправки и получения сообщений

(4) в стандарте MPI-2 имеется возможность доступа к памяти удаленного процесса

Номер 2

            Выберите коммуникатор MPI, по умолчанию включающий все процессы и программы.

Ответ:

(1) DEFAULT

(2) MPICH

(3) MPI_ALL

(4) MPI_COMM_WORLD

Номер 3

            Какая функция используется для инициализации MPI (язык С)?

Ответ:

(1) MPI_Init

(2) Init

(3) MPI_Start

(4) MPI

Упражнение 7:

Номер 1

            Какая функция используется для завершения MPI (язык С)?

Ответ:

(1) MPI_End

(2) MPI_Delete

(3) MPI_Finalize

(4) MPI_Stop

Номер 2

            Что возвращает функция MPI_Comm_rank (язык С)?

Ответ:

(1) количество процессов с указанным в аргументе функции рангом

(2) время работы текущего процесса

(3) количество активных процессов

(4) номер процесса, вызвавшего ее

Номер 3

            Какая функция используется для блокирующей посылки сообщений в MPI (язык С)?

Ответ:

(1) MPI_Send

(2) MPI_MESSAGE

(3) MPI_Message

(4) MPI_Run

Упражнение 8:

Номер 1

            Какая функция возвращает количество процессов в группе в MPI (язык С)?

Ответ:

(1) MPI_Send

(2) MPI_Comm

(3) MPI_Proc

(4) MPI_Comm_size

Номер 2

            Что возвращает функция MPI_Wtime в MPI (язык С)?

Ответ:

(1) текущее системное время

(2) коэффициент ускорения программы

(3) время ожидания текущего потока

(4) время в секундах, прошедшее с некоторого события

Номер 3

            Каково условие выхода процесса из блокировки, вызванной функцией MPI_Barrier в MPI (язык С)?

Ответ:

(1) любой член группы с данным коммуникатором должен вызвать эту функцию

(2) в данной параллельной секции этот процесс должен вызвать разблокирующую функцию MPI_Work

(3) с момента блокировки процесса истек период времени в секундах, переданный в аргументе данной функции

(4) все остальные члены группы с данным коммуникатором должны вызвать эту функцию

Параллельные и распределенные вычисления - тест 6