并行计算总复习之秘笈

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1、并行计算总复习第一章：I并行计算与串行计算在算法和编程上有哪些显著差异？答：•并行算法设计与并行计算机处理器的拓扑连接相关•并行算法设计和采用的并行计算模型有关。•并行计算有独自的通讯函数•并行算法设计时，如何将问题分解成独立的子问题是科学研究问题，并非所有的问题都可以进行分解。2多核与多处理机的异同点？多处理机：把多个处理器通过网络互连形成一个新机器。可以是专用，也可以是通用。拓扑连接是可以改变的。多核：在过去单个处理器芯片上实现多个“执行核”。但这些执行核都有独立的执行命令集合和体系结构。这些独立的执行核+超线程SMT技术组成多核处理器3对单处理器速度提

2、高的主要限制是什么？答：晶体管的集成密度，功耗和CPU表面温度等第二章1SIMD和MIMD所代表的计算模型是什么？主要区别和各自的系统结构示意图oSPMD的含义是什么？SIMD指单指令多数据流模型；MIMD指多指令多数据流模型；SPMD指单程序多数据流模型，在SIMD中把指令改为程序表示每个处理器并行的执行程序。SIMDMIMD硬件较少处理器较多处理器内存一个寻址系统，存储量小多个寻址系统，存储量大耗费较高，难开发易于开发（多个商业组件可用）加速高取决于应用PE:ProcessingElement一ZTTRCONNECZONNETWORK-NTERCONNU

3、CT-ONNETWORKFigure2.3AtypicalSIMDarchitecture⑻andatypicalMIMDarchitecture(b).PE+Globalcontrolunit2若按通讯方式对并行算法进行分类有几种分类方法，各自的特点是什么？基于共享地址空间：并行平台支持一个公共的数据空间，所有处理器都可以访问这些空间。处理器通过修改存储在共享地址空间的数据来实现交互。基于消息传递：消息传递平台有p个处理节点构成，每个节点有自己的独立地址空间。运行在不同节点上的进程之间的交互必须用消息来完成，称为消息传递。这种消息交换用来传递数据、操作以及

4、使多个进程间的行为同步。3在理想并行计算模型中(并行随机访问计算机parallelrandomaccessmachine(PRAM),EREW,ERCWCREW,和CRCW表示的意思是什么？EREW：互斥读互斥写，这一类的PRAM独占访问内存单元，不允许并发的读写操作。最弱的PRAM模型，对内存访问提供最小的并发性。CREW：并发读互斥写。对内存单元允许多读，但对内存位置多写是串行的ERCW：互斥读并发写。对内存单元允许多写，但多读是串行的。CRCW：并发读并发写。对内存单元允许多读多写。最强大4能画出多处理机系统中处理单元的基本互连结构图，Mesh,hyp

5、ercube,Q网络，注意对顶点编号的要求。、(b)Figure2.15Lineararrays:(a)withnowraparoundlinks;(b)withwraparoundlink.(c)Figure2.16"Twoandthreedimensionalmeshes:(a)2-Dmeshwithnowraparound;(b)2-Dmeshwithwraparoundlink(2-Dtorus);and(c)a3-Dmeshwithnowraparound.Mesh:二维网格中每个维有sqrt(p)个节点，p为处理器的数目。hypercube:p为

6、处理器数目，超立方体结构有logP维，每维上有两个节点O-Dhypercube4-DhypercubeFigure2.17Constructionofhypercubesfromhypercubesoflowerdimension.超立方体的节点编号很有用，有两个p/2各节点的子立方体的编号，就可以一个前面加0一个前面加1实现，这样标号0110的节点和标号0101的节点相隔两个链路因为他们有两位不同，性质以此类推。Q网络：000001()1()011100101110111000001()1()011100101110111Figure2.12Acomple

7、teomeganetworkconnectingeightinputsandeightoutputs.设p个处理器processor（输入），p个存储区bank（输岀）；该网络有sqrt（p）级输入：i;输出:jj=2i,0<=i<=p/2-1;j=2i+1-p,p/2<=i<=p-1.数据选路时，假设从s（二进制表示）传送到t,从最高位起开始比较，相同的位走直通，不同的位走交叉。5知道对静态网络的常用测度：直径，连通性，二分宽度（bisectionwidth）,cost.直径：网络中两个处理节点Z间的最长距离称为网络直径。（越小越好）连通性：网络中任意两个

8、节点间路径多重性的度量。连通性的一个度量是把一个网络