1、一、 填空題1 常用的并行算法設計的基本技術有_ _，_，_，_ _，_，_等。2 常見的并行計算模型有_ _，_，_，_ _等。3 PCAM設計過程分為_，_，_ 和_四步。4 常見的并行程序設計模型包括_ _，_ _，_，_等。二、 問答題1 請簡述從上個世紀80年代至今，主流并行計算機體系結構的變化趨勢。2 基于蝶式計算原理的FFT在二維mesh連接和蝶式網絡連接的處理器上均可并行實現。（1）請問哪種實現效率較好？并給出原因。（2）蝶式網絡連接的處理器在實際的并行計算機系統并不常見，這是否會影響FFT在蝶式網絡連接上的并行實現在實際中的使用？為什么？3 基本的開關技術有哪兩種？各具有什么

2、特點？三、 閱讀題1閱讀以下新聞報道，回答問題。2004 年 6月29日 國家科技部今日在人民大會堂宣布：“863計劃重點項目曙光4000A通過鑒定驗收，曙光4000A實現了對每秒10萬億次運算速度的技術和應用的雙跨越，成為國內計算能力最強的商品化超級計算機”。在今年6月22日剛剛公布的全球高性能計算機TOP500排行榜中，曙光4000A以每秒11萬億次的峰值速度和80610億次Linpack計算值位列全球第十，這是中國超級計算機得到國際同行認可的最好成績。隨著曙光4000A的推出，中國已經成為繼美、日之后第三個跨越了10萬億次計算機研發、應用的國家。曙光4000A擁有自主研制的機群系統軟件包

3、括機群管理系統、機群部署系統、機群作業管理系統、并行文件系統、機群監控系統、機群并行通信系統、機群高可用系統、機群負載均衡系統等。（1）請問文中提到的“TOP500排行榜”是按照什么方法對高性能計算機進行排序的？這種方法具有什么樣的優點和不足？（2）結合高性能計算的應用，談談為什么中國需要研制高性能計算機。（3）文中所說的機群系統指的是什么？它具有什么樣的特點？2以下是一段用MPI實現的并行程序代碼，用來并行求一組數的和。#include <mpi.h>#include <stdio.h>#include <math.h>#define SIZE 10 vo

4、id main(int argc, char *argv)int myid, numprocs;int dataSIZE, i, x, low, high, myresult, result;char fn255;char *fp;MPI_Init(&argc,&argv);MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD,&numprocs);MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD,&myid);if (myid = 0) /* Open input file and initialize data */strcpy(fn,geten

5、v("HOME");strcat(fn,"/data");if (fp = fopen(fn,"r") = NULL) printf("Cant open the input file: %snn", fn);exit(1);for(i = 0; i < SIZE; i+) fscanf(fp,"%d", &datai);/* broadcast data */MPI_Bcast(data, SIZE, MPI_INT, 0, MPI_COMM_WORLD);/* Add my p

6、ortion Of data */x = SIZE/numprocs;low = myid * x;high = low + x;if(myid = numprocs - 1) high = SIZE;myresult = 0;for(i = low; i < high; i+)myresult += datai;/* Compute global sum */MPI_Reduce(&myresult, &result, 1, MPI_INT, MPI_SUM, 0, MPI_COMM_WORLD);if (myid = 0) printf("The sum i

7、s %d.n", result);MPI_Finalize();請回答以下問題：(1) 請問上述并行程序的并行執行的進程數是何時指定的，如何確定的？在程序中，使用什么函數得到了進程數的信息。(2) 試分析上述并行程序對應的并行算法的時間復雜度。(3) 說明上述并行程序是如何對計算任務進行劃分的。請問這種劃分方式是循環劃分還是塊劃分？試寫出另一種劃分方式的代碼。(4) 試對上述并行程序的加速比進行分析，并以此為例簡要說明Amdahl定律和Gustafson定律的不同。(5) 結合上述并行程序的輸入輸出部分，說明SPMD程序的特點。(6) 請問上述程序中使用了MPI哪些群集通信的函數？它們實現了什么功能?四、 綜合題1假定和已加載到如下所示的處理器陣列上，試用圖表示Cannon矩陣乘法或者Fox矩陣乘法的具體過程（任選一種即可）。2以下是上三角方程組回代解法的串行算法的形式化描述。 Begin (1)for i=n downto 1 do (1.1)xi=bi/aii