Структура вычислительных систем и комплексов (для специалистов). Часть 1

Представляют собой кластер рабочих станций или персональных компьютеров, смонтированных в большой блок в одной комнате

• МРР
• централизованные COW
• NUMA
• децентрализованные COW

В стандарте МРI сообщение представляет собой

• символьную строку
• набор однотипных данных
• структуру, состоящую из данных различных типов
• массив целых чисел

Выполнение вызова удаленной процедуры начинается с

• обращения клиента к клиентскому суррогату
• обращения клиента к серверному суррогату
• обращения к системному вызову
• посылки сообщения с клиентской машины на сервер

Каждый узел многомашинной системы обязательно должен иметь

• устройства ввода
• жесткий диск
• устройства вывода
• сетевую интерфейсную карту

Публикацией называется действие, когда

• производитель информации посылает ответ на запрос потребителя
• потребитель информации посылает запрос на получение информации
• производитель новой информации рассылает ее всем по сети
• производитель новой информации заносит ее в информационную базу данных

Основная идея мультипроцессора на основе каталога состоит в

• сохранении базы данных о нахождении и состоянии каждой строки кэш-памяти
• размещении последовательных слов в разных модулях памяти
• возможности кэш-памяти перехватывать запросы на шине от других процессоров и блоков кэш-памяти
• отслеживании статистики использования страниц и перемещении их так, чтобы улучшить производительность

Операции, которые могут выполняться параллельно, «упаковываются» в одну большую команду при использовании процессора

• VLIW
• CISC
• суперскалярного
• векторного

Набор команд включает команды, близкие к операторам языка высокого уровня, в процессорах

• со сверхдлинным командным словом
• CISC
• суперскалярных
• RISC

В WAR-взаимозависимости одна команда пытается

• перезаписать регистр, который предыдущая команда еще не закончила записывать
• прочитать регистр, который предыдущая команда еще не закончила записывать
• перезаписать регистр, который предыдущая команда еще не закончила считывать
• прочитать регистр, который предыдущая команда еще не закончила считывать

Технология CORBA основана на

• пространстве кортежей
• вызове удаленных процедур
• объектах языкового уровня
• объектах времени исполнения

Чтобы декомпозиция при разработке параллельного алгоритма была эффективной, количество подзадач после декомпозиции должно

• примерно на порядок превосходить количество процессоров
• быть равно количеству процессоров
• быть чуть меньше количества процессоров
• примерно на порядок быть меньше количества процессоров

Из перечисленного: 1) меньшая трудоемкость; 2) большая гибкость; 3) возможность достижения максимального быстродействия; 4) меньшая опасность возникновения тупиковых ситуаций — достоинствами подхода, основанного на параллелизме задач, по сравнению с подходом, основанным на параллелизме данных, являются

• 2, 3
• 1, 4
• 3, 4
• 1, 2

Назначение конвейеризации состоит в

• сокращении времени выполнения отдельной команды
• одновременном выполнении одной и той же операции над всеми элементами массива данных
• увеличении количества команд, завершающихся в единицу времени
• том, что одновременно начинают выполняться несколько команд

Система Sun Enterprise 10000 является примером мультипроцессора

• NUMA
• COMA
• UMA с многоступенчатыми сетями
• UMA с координатным коммутатором

Преимущество неблокирующих вызовов при передаче сообщений в многомашинной системе состоит в том, что

• отправителю можно изменять содержимое буфера сообщения до тех пор, пока это сообщение не будет полностью отправлено
• у отправляющего процесса есть возможность узнать, что передача уже выполнена
• отправляющий процесс может продолжать вычисления параллельно с передачей сообщения
• более простая организация программы

В том, что вычислительная программа разбивается на части, которые могут выполняться одновременно на различных процессорах, заключается параллелизм на уровне

• программы
• заданий
• машинных слов и арифметических операций
• команд

Из перечисленного: 1) количество коммуникаций у подзадач должно быть примерно одинаковым; 2) коммуникации должны быть, по возможности, статическими; 3) там, где это возможно, следует использовать глобальные коммуникации; 4) коммуникации должны быть, по возможности, параллельными — при проектировании коммуникаций следует придерживаться правил

• 3, 4
• 1, 4
• 2, 3
• 1, 2

Отрицательной стороной технологий динамического предсказания переходов является то, что

• прогнозирование переходов увеличивает время выполнения программы
• они требуют сложного компилятора
• они требуют специализированного и дорогостоящего аппаратного обеспечения
• вероятность правильного предсказания перехода мала

Основу конвейерной обработки составляет

• одновременное исполнение нескольких программ
• раздельное выполнение операции в несколько этапов
• одновременное выполнение одной и той же операции над различными данными
• объединение нескольких операций в одну макрооперацию

При соединении с помощью многомерной решетки максимальная задержка передачи сообщений от одного из N процессоров к другому пропорциональна

• 2N
• A)
• N2
• 2N

В ходе выполнения MPI-программы

• допускается порождение дополнительных процессов и не допускается уничтожение существующих
• не допускается порождение дополнительных процессов и допускается уничтожение существующих
• допускается порождение дополнительных процессов и уничтожение существующих
• не допускается порождение дополнительных процессов и уничтожение существующих

Основной недостаток соединения с помощью одиночной шины заключается в

• том, что в каждый момент времени возможна только одна пересылка данных/команд
• сложности реализации
• высокой стоимости
• том, что максимальная задержка передачи сообщений от одного процессора к другому быстро растет с увеличением числа процессоров

В основе системы Linda лежит понятие

• сообщения
• процесса
• объекта
• кортежа

Из перечисленного: 1) Object Pascal; 2) Basic; 3) Fortran; 4) C++ — стандарт ОреnМР разработан для языков

• 2, 3
• 1, 4
• 3, 4
• 1, 2

Из перечисленного: 1) жесткая синхронизация вычислений на параллельных процессорах; 2) параллельные операции над элементами массива выполняются одновременно на всех доступных процессорах; 3) обработкой данных управляют несколько программ; 4) пространство имен является глобальным — основными особенностями подхода, основанного на параллелизме данных, являются

• 1, 2
• 3, 4
• 1, 3
• 2, 4

Объединение подзадач происходит на этапе разработки параллельного алгоритма

• проектирования коммуникаций
• планирования вычислений
• декомпозиции
• укрупнения

Параллельный алгоритм — это алгоритм, в котором

• отсутствуют циклы
• все операции не зависят друг от друга
• можно одновременно выполнить независимые друг от друга операции
• отсутствуют последовательные фрагменты

Метод планирования загрузки конвейера заключается в (во)

• реорганизации последовательности команд на этапе трансляции программы
• внеочередной выборке и завершении команд
• динамической загрузке, основанной на анализе программного кода во время его выполнения
• генерации длинных команд из последовательности обычных команд исходной программы

Из перечисленного: 1) разделяемой памятью; 2) распределенной памятью; 3) кэш-памятью; 4) виртуальной памятью, — по архитектуре подсистем оперативной памяти различают параллельные компьютеры с

• 1, 4
• 2, 3
• 1, 2
• 3, 4

Cray T3E является примером системы

• COW
• COMA
• МРР
• UMA

Для модели закачивания/скачивания характерно, что

• копия файла хранится на всех компьютерах сети
• файл остается на сервере, а клиент посылает серверу команды для выполнения работы на месте
• с удаленного сервера считывается только необходимая часть файла
• для получения доступа к файлу процесс сначала считывает его с удаленного сервера

Из перечисленного: 1) возможность использовать практически любой язык программирования; 2) автоматизация распараллеливания программ; 3) возможность работать с единым текстом для параллельной и последовательной программ; 4) возможность постепенного распараллеливания программы — достоинствами технологии ОреnМР являются

• 1, 4
• 2, 3
• 3, 4
• 1, 2

Суть сквозного кэширования состоит в том, что в результате всех операций записи записываемое слово

• обязательно записывается в основную память
• записывается сразу во все локальные кэш-памяти
• записывается только в локальную кэш-память
• записывается во все локальные кэш-памяти и в основную память

В Т-системе понятие чистые функции обозначает функции

• полностью определенные
• линейные
• без побочных эффектов
• зависящие только от одной переменной

В SIMD-машинах с распределенной памятью «фронтальный» процессор обычно выполняет

• управление пересылкой по сети
• обработку конфликтных ситуаций при обращении к памяти
• функции связи с пользователями и операции ввода/вывода
• формирование потока команд

Когда выполнение одной команды зависит от результата выполнения предыдущей команды, в конвейере возникают конфликты

• структурные
• по данным
• по управлению
• логические

Типичным векторным суперкомпьютером является

• DASH
• Cray
• UltraSPARC
• Sun Enterprise 10000

Неблокирующая посылка сообщения в стандарте МРI означает, что

• сообщение передается сразу всем процессам
• после передачи сообщения все заблокированные процессы продолжают работу
• возврат из функции обмена происходит сразу
• после возврата из функции обмена все элементы сообщения уже будут приняты

Применение конвейера дает увеличение производительности за счет использования параллелизма на уровне

• программы
• заданий
• машинных слов и арифметических операций
• команд

Планировщик старается, чтобы все потоки процесса работали по возможности одновременно, при планировании

• бригадном
• умном
• с разделением пространства
• родственном

Из перечисленного: 1) поддержка различного поведения различных пользователей и различных объектов и в то же время обеспечение когерентной общей модели; 2) репликация объектов; 3) пространство кортежей; 4) множество самодостаточных устройств, предоставляющих услуги другим устройствам — ключевыми идеями, положенными в основу системы Globe, являются

• 1, 2
• 2, 3
• 2, 4
• 1, 4

Преимущество системы COW над МРР в

• том, что COW полностью состоит из доступных компонентов
• простоте программирования
• более высокой производительности
• том, что в COW сокращено количество операций копирования пакетов

Заключается в определении сообщений, которыми должны обмениваться подзадачи, этап разработки параллельного алгоритма

• проектирования коммуникаций
• планирования вычислений
• декомпозиции
• укрупнения

Архитектура ЭВМ, в которой центральный процессор совмещает выполнение разных фаз нескольких команд, называется

• конвейерной
• RISC
• векторной
• CISC

В мультикомпьютерах

• каждый процессор имеет собственную память, к которой другие процессоры не могут получить прямой доступ
• каждый процессор имеет собственную память, к которой другие процессоры имеют свободный прямой доступ
• имеется общая разделяемая память и локальные адресные пространства для каждого процессора
• имеется общая разделяемая память и единое адресное пространство

В симметричных мультипроцессорах процессор может выполнять код операционной системы

• в определенные выделенные ему кванты времени
• только после получения мьютекса
• если главный процессор передаст ему управление
• в любой момент времени

Для достижения эффективной параллельной обработки в многомашинных системах необходимо добиться

• оптимального размещения страниц в памяти
• минимизации латентности
• максимально равномерной загрузки всех процессоров
• сокращения количества операций копирования пакетов

Предлагает подход к автоматическому динамическому распараллеливанию программ система параллельного программирования

• Т-система
• система DVM
• система Linda
• язык НОРМА

Системы, состоящие из большого числа взаимосвязанных компьютеров, у каждого из которых имеется своя собственная память, а общей памяти нет, называются

• мультипроцессорами
• массивно-параллельными
• мультикомпьютерами
• суперскалярными

Векторные и VLIW-процессоры относятся к классу архитектур ________________ памятью

• MIMD с распределенной
• MIMD с разделяемой
• SIMD с распределенной
• SIMD с разделяемой