一、填空题
1.人们对计算机系统结构进行改进,主要围绕增加同一时间间隔的操作数,即___并行处理技术_________。
2.并行算法是指在各种并行计算机上求解问题和处理数据的算法,其本质是把多个任务映射到多个处理器中执行。并行算法的实现强烈依赖于计算机____硬件环境________和______软件环境______。
3.并行算法按进程间程序执行的顺序关系可以分为同步算法、异步算法和__独立并行算法 (分布式算法)__________。
4.在并行算法执行过程中,为了确保各处理机的正确工作,以及对共享可写数据的正确访问,需要在算法程序中适当位置设置同步点。在时间上强行使执行进程在某一点相互等待而引起的时间开销称为___同步开销时间_________。
5.可以将问题规模大致分为输入输出规模、计算规模、__内存需求规模__________和通信(同步)规模。
6.算法度量的性能指标,除了运行过程的相关时间、并行机规模和问题规模,对于并行算法的度量指标还包括并行度、粒度、成本、___加速比_____和____可扩展性____。
7.将最好的串行算法在最快的顺序机上的执行时间与并行算法在并行机上的运行时间之比称为_____绝对加速比_______。
8.三个加速比性能模型包括固定负载加速比性能模型、固定时间加速比性能模型和_____存储受限_______的加速比模型。
9. 在给定的一台并行系统上运行一个给定的应用问题(并行算法)时,如果随并行系统规模增大而适当增加问题的规模,使并行系统的性能与其规模成线性比例增长,则称并行系统是__可扩展__________的。
二、简答
1.简要叙述影响加速比的主要因素。
答:
1).问题的串行部分所占的比例;
2).大量的通信和同步操作
3).负载不平衡
4).资源冲突
5).算法的有效性
2、简要叙述固定负载加速比性能模型的缺陷。
答:
加速比曲线随α的上升急剧下降,原因是存在顺序部分Ws,无法用增加系统的处理机数目来解决。
(Ws代表问题中不可并行化的串行部分负载,
串行因子α为串行部分所占的比例)
3、简要叙述研究并行算法的可扩展性的目的。
答:
1)确定某类问题的何种并行算法与何种并行系统的组合,可有效的利用系统大量处理机;
2)有算法在小规模并行机上的运行性能来预测起移植到大规模并行机上后的运行性能;
3)对一固定规模的问题,能确定起运行在某类并行系统上时,所需的最有处理机台数和获得的最大加速比。
4)指导并行算法和并行机体系结构的改进