多核多线程期末考试复习原题

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(完整版)操作系统复习题 及答案

(完整版)操作系统复习题 及答案

一、选择题:1.在多线程操作系统中,对线程具有属性阐述正确的是:【D 】A.具有进程控制块,共享所属进程资源,处理机的独立调度单位,具有动态性B.具有进程控制块,独享所属进程资源,处理机的独立调度单位,具有动态性C.具有进程控制块,共享所属进程资源,处理机的独立调度单位,具有静态性D.具有线程控制块,共享所属进程资源,处理机的独立调度单位,具有动态性2. 计算机系统产生死锁的根本原因是。

【 D 】A.资源有限B.进程推进顺序不当C.系统中进程太多D.A和B3.进程控制块的组织方式有:【 C 】A.链接方式B.索引方式C.A和B D.互斥方式4.若时间片为100ms,系统中有20个用户分享CPU,若暂时忽略用户程序之间切换时运行操作系统的时间开销,则每个用户两次使用CPU之间的时间间隔为:【 A 】A.2S B.3sC.4s D.1s5. 已知系统中资源分配图如图1所示,对图1中资源集合R和有向边集合E描述正确的是:【 B 】RR2R4图1A.R={R1, R 2, R 3}; E = { P1→R1, P2→R3, P3→R2, R1→P2, R2→P2, R3→P3}B.R={R1, R 2, R 3, R 4}; E={ P1→R1, P2→R3, P3→R2, R1→P2, R2→P2, R3→P3}C.R={R1, R 2 }; E = { P1→R1, P2→R3, P3→R2, R1→P2, R2→P2, R3→P3}D.R={R1, R 3}; E = { P1→R1, P2→R3, P3→R2, R1→P2, R2→P2, R3→P3}6.有两个合作进程Pc和Po,它们共享一个单缓冲区B。

Pc是计算进程,Po是打印进程。

则利用PV原语实现同步的伪代码正确的是:【 A 】A.B.C.struct semaphore So, Sc =1,0;cobeginvoid Pc(void){……while (TRUE) {计算下一个结果;P (Sc);B←计算结果;V (So);}……}void Po(void){……while (TRUE) {P (So);从B中取出计算结果;V (Sc);打印取出的数据;}……}coendstruct semaphore Sc, So=1,0;cobeginvoid Pc(void){……while (TRUE) {计算下一个结果;P (Sc);B←计算结果;V (So);}……}void Po(void){……while (TRUE) {P (So);从B中取出计算结果;V (Sc);打印取出的数据;}……}coendD .7. 假设有一个系统,0时刻有4个进程按A, B, C, D 的顺序几乎同时到达,进程执行情况如图1所示。

java多线程练习题(打印版)

java多线程练习题(打印版)

java多线程练习题(打印版)### Java多线程练习题#### 题目一:实现一个简单的线程编写一个Java程序,创建一个线程,该线程打印出从1到10的数字。

```javapublic class SimpleThread extends Thread {public void run() {for (int i = 1; i <= 10; i++) {System.out.println(i);}}public static void main(String[] args) {SimpleThread thread = new SimpleThread();thread.start();}}```#### 题目二:线程同步编写一个Java程序,创建两个线程,它们交替打印字符串"A"和"B",直到每个线程打印5次。

```javapublic class ThreadSync {private static final Object lock = new Object();public static void main(String[] args) {Thread threadA = new Thread(() -> {for (int i = 0; i < 5; i++) {synchronized (lock) {System.out.print("A");lock.notify();try {lock.wait();} catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace();}}}});Thread threadB = new Thread(() -> {for (int i = 0; i < 5; i++) {synchronized (lock) {System.out.print("B");lock.notify();try {lock.wait();} catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace();}}}});threadA.start();threadB.start();}}```#### 题目三:生产者-消费者问题编写一个Java程序,模拟生产者-消费者问题。

多核多线程选择题

多核多线程选择题

第1章:多核技术导论习题1.全世界第一台全自动电子数字计算机ENIAC于哪一年研制成功?(B)A.1944年B.1945年C.1946年D.1947年2.计算机的硬件工艺发展顺序是:(A)A.电子管数字计算机、晶体管数字计算机、集成电路数字计算机、大规模集成电路数字计算机B.晶体管数字计算机、电子管数字计算机、集成电路数字计算机、大规模集成电路数字计算机C.电子管数字计算机、集成电路数字计算机、大规模集成电路数字计算机、晶体管数字计算机D.电子管数字计算机、集成电路数字计算机、晶体管数字计算机、大规模集成电路数字计算机3.下面关于Intel 8086芯片于8088芯片的描述,不正确的是:(D)A. 8086是第一个16位的微处理器。

B. 8088是第一个16位的微处理器。

C. 8086每周期能传送或接收16位数据D. 8088每周期能传送或接收16位数据4.针对内存的速度瓶颈,英特尔为80386设计了_______来解决这个速度瓶颈:(B)A. 虚拟86B. 高速缓存(Cache)C. 浮点运算单元D. 多媒体扩展指令集5.为了提高电脑在多媒体、3D图形方面的应用能力,产生了许多新指令集,以下不属于这类指令集的是:(C)A.MMXB.SSEC.浮点运算集D.3D NOW!6.以下关于超线程技术的描述,不正确的是:(D)A. 利用特殊的硬件指令,把两个逻辑内核模拟成两个物理芯片,让单个处理器都能使用线程级并行计算,进而兼容多线程操作系统和软件,减少了CPU的闲置时间,提高的CPU的运行效率。

B. 采用超线程技术可在同一时间里,使应用程序能够使用芯片的不同部分。

C. 超线程技术可以使芯片同时进行多线程处理,使芯片性能得到提升。

D. 是一种多核技术,揭开x86处理器多核心时代。

7. 总线共享Cache结构的缺点是:(C)A. 结构简单B. 通信速度高C. 总线的结构可扩展性较差D. 以上都是8.为什么说从单核到多核的转变成为不可避免的历史趋势:(D)A. 指令级并行的局限B. 能耗与散热C. 内存墙问题D. 以上都是9.从数据处理的角度看,不存在并行性的是:(A)A. 字串位串B. 字串位并C. 字并位串D. 字并位并10.阵列处理机又称为并行处理机,它的体系结构属于_______计算机。

多核复习02

多核复习02

1.多处理能力带来的最大好处是能够改进______,一个多线程程序的运行需要____个单处理器系统。

(B)A. 吞吐量,多B. 吞吐量,一C. 频率,多D. 频率,一2.决定延迟最重要的两个因素是__________ 以及_________ 。

(D )A. 内存存取时间,处理器频率B. I/O 时间,处理器频率C. I/O 时间,总线带宽D. 内存存取时间,I/O 时间3.并发性既可以指对单个程序使用______处理,也可以指对多个程序使用____处理。

(A )A. 多任务,多任务B. 多任务,单任务C. 单任务,多任务D. 单任务,单任务4.对于Intel VTune 性能分析器,以下表述正确的是:(D)A. 可以在程序运行的系统平台上自动搜集性能数据B. 可以将所获得的性能数据在各个不同的层次,大至系统层,下至程序源代码级,甚至到处理器指令级,进行不同粒度的交互式可视化,帮助查找可能的性能瓶颈,并提供可能的解决方案C. VTune 既可以在本地、也可以远程搜集性能数据,并在本地进行数据处理、分析以及显示D. 以上都正确1.下列不是多核处理器的是( B )A. INTEL酷睿2 E4500B. INTEL P3 1.2G处理器C. INTEL I7 2600KD. AMD的推土机FX-81505.对于Intel(R) 线程检查器,以下表述不正确的是:(C)A. Intel(R) 线程检查器监控程序执行过程中的线程行为,发现其中存在的线程阻塞以及潜在的线程死锁问题B. 提示同线程错误相关的源代码位置、侵权变量以及堆栈跟踪等C. 不能从Windows 主机系统分析Linux 系统中运行的线程代码D. Intel 线程检查器可以发现数据竞争现象下列不是多核处理器的是( C )A. INTEL酷睿2 E6300B. INTEL I5 2500KC. INTEL P3 1.4G处理器D. AMD的推土机FX-81502.若对于一个给定的应用,用串行算法执行的时间为24秒,用并行算法执行的时间为32秒,则加速比为: ( A )A.0.75B.1.33C.1D.加速比 = 串行时间 / 并行时间=24/32=0.752.若对于一个给定的应用,用串行算法执行的时间为40秒,用并行算法执行的时间为20秒,则加速比为: ( B )A.0.75B. 2C.1D. 0.53.下面是线程创建函数的参数中,“传给线程函数的参数”的是:( A )HANDLE CreateThread(LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes,SIZE_T dwStackSize,LPTHREAD_START_ROUTINE lpStartAddress,LPVOID IpParameter,DWORD dwCreationFlags,LPDWORD IpThreadId,);A.lpParamenterB.lpStartSddressC.lpThreadAttributesD. IpThreadId下面是线程创建函数的参数中,用于指明“线程函数名称”的是: ( B )HANDLE CreateThread(LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes,SIZE_T dwStackSize,LPTHREAD_START_ROUTINE lpStartAddress,LPVOID IpParameter,DWORD dwCreationFlags,LPDWORD IpThreadId,);A.lpParamenterB.lpStartSddressC.lpThreadAttributesD. IpThreadIdWin32API编程中创建线程的语句:HANDLE CreateThread (LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes, DWORD dwStackSize, LPTHREAD_START_ROUTINE lpStartAddress, LPVOID lpParameter,DWORDdwCreationFlags, LPDWORD lpThreadId); 其中lpStartAddress是指:( C )A. 在系统中使用方法进程高级设置B. 线程堆栈大小C. 函数指针,指向实际运行的代码D. 线程ID4.以下表述正确的是:(C)A. 由一个进程中的线程切换到另一进程中的线程时,也不会引起进程切换B. 在引入线程的操作系统中,一个进程中的多个线程之间不可以并发执行C. 进程是拥有系统资源的一个独立单位,它可以拥有自己的资源D. 线程是拥有系统资源的一个独立单位以下表述正确的是:(A)A. 在引入线程的操作系统中,进程之间可以并发执行B. 在引入线程的操作系统中,一个进程中的多个线程之间不可以并发执行C. 线程是拥有系统资源的一个独立单位D. 由一个进程中的线程切换到另一进程中的线程时,也不会引起进程切换以下表述不正确的是:(D)A. 在传统的操作系统中,CPU调度和分派的基本单位是进程B. 在引入线程的操作系统中,则把线程作为CPU调度和分派的基本单位C. 同一进程中线程的切换不会引起进程切换,从而避免了昂贵的系统调用D. 由一个进程中的线程切换到另一进程中的线程时,也不会引起进程切换5.用户级线程开销很___,内核线程开销很___。

操作系统期末复习题版详解(含解析)

操作系统期末复习题版详解(含解析)

操作系统期末复习题版详解(含解析)一、选择题1. 下列哪个操作系统不是分时操作系统?A. UNIXB. LinuxC. Windows 98D. Windows Server解析:分时操作系统是一种多用户、多任务的操作系统,能够使多个用户同时使用计算机系统。

Windows 98 是单用户操作系统,不支持多用户同时使用。

因此,答案为 C。

答案:C2. 进程和线程的主要区别是?A. 进程是系统进行资源分配和调度的基本单位B. 线程是进程的组成部分C. 进程可以并发执行,线程不能并发执行D. 进程和线程都需要操作系统进行管理解析:进程是系统进行资源分配和调度的基本单位,而线程是进程的组成部分,是进程内部的一个执行流。

进程和线程都需要操作系统进行管理。

因此,答案为 B。

答案:B二、填空题3. 在操作系统中,负责处理中断请求的硬件部分是______。

解析:在操作系统中,中断控制器负责处理中断请求,它能够根据优先级响应不同的中断请求。

答案:中断控制器4. 虚拟存储器的作用是______。

解析:虚拟存储器的作用是扩大内存空间,提高内存利用率,使得程序可以在比实际物理内存更大的空间中运行。

答案:扩大内存空间,提高内存利用率三、判断题5. 在操作系统中,进程和线程是可以相互转换的。

解析:在操作系统中,进程和线程不可以相互转换。

进程是系统进行资源分配和调度的基本单位,而线程是进程的组成部分,是进程内部的一个执行流。

答案:错误6. 电梯调度算法是一种最短作业优先调度算法。

解析:电梯调度算法是一种基于进程请求访问的次序进行调度的算法,它不是最短作业优先调度算法。

答案:错误四、简答题7. 简述进程和线程之间的区别。

解析:进程和线程是操作系统中两个基本的概念,它们之间有以下区别:(1)进程是系统进行资源分配和调度的基本单位,线程是进程的组成部分,是进程内部的一个执行流。

(2)进程拥有独立的地址空间,线程共享进程的地址空间。

多核 期末复习

多核 期末复习

1、多核中核的概念:指独立的执行和控制单元,包括独立的功能部件和独立的控制器,以及完整的指令流水线。

2、并行与并发的对比:并行:目前活动的线程在不同的硬件资源或者处理器单元上同时执行也就是说多个时间点都是同时进行的。

并发:目前活动的进程在同一个硬件资源上交替进行,再某个给定的时刻,只有一个线程在执行,要提高并行性,就必须利用多个硬件资源上的并发性。

3、锁:类似于信号量,但是一个线程同一个时刻只能使用一个锁。

锁的粒度,是指上锁后保护共享数据的多少。

减少锁的粒度可以提高对共享数据的访问并行性4、单核与多核的对比多核:是将两个甚至更多的独立执行核嵌入到一个处理器内部。

每个指令序列都有一个完整的硬件执行环境,所以个线程之间就形成的真正意义上的并行。

多核的优势:适合开发线程级并行,改善了性价比,核间高带宽和延迟5、集群系统的特点:机群系统的每一个结点都是一个完整的计算机,机群各个结点总有本地磁盘各节点通过低成本的商用网络互联结点与系统级网络的网络接口是连接再I/O总线上的(松耦合),而MPP的网络接口是连接到结点的存储总线上(紧耦合)每个结点上驻留有完整的操作系统,并在加软件层一支持单一系统映像、通信等,而MPP 中结点上只是一个操作系统微核软件技术是集群的关键6、线程的同步:线程的同步是指线程之间所具有的一种制约关系一个线程的执行,依赖于另一线程的消息。

当它没有得到另一个线程的消息时,应该等待直到消息到达时才被唤醒。

临界区:每个进程有一个代码段,临界资源:所有n个进程竞争使用一些共享的数据,这些数据叫做“临界资源”;7、处理器性能指标:处理器性能=主频*IPC从上面的公式可以看出衡量处理器性能的主要指标是每个时钟周期内可以执行的指令数和处理器的主频。

其中频率就是每秒钟做周期性变化的次数。

因此提高处理器性能就是两条途径:提高主频和提高每个时钟内执行的指令数,处理器微架构的变化可以改变IPC,刑律更高的微架构可以提高IPC从而提高处理器的性能。

多线程练习题目

多线程练习题目

多线程练习题目多线程练习题目多线程一、单项1.下述哪个选项为真?( )A.Error类是一个RoutimeException异常B.任何抛出一个RoutimeException异常的语句必须包含在try块之内C.任何抛出一个Error对象的语句必须包含在try块之内D. 任何抛出一个Exception异常的语句必须包含在try块之内2.下列关于Java线程的说法哪些是正确的?( )A.每一个Java线程可以看成由代码、一个真实的CPU以及数据3部分组成B.创建线程的两种方法,从Thread类中继承的创建方式可以防止出现多父类问题C.Thread类属于java.util程序包D.以上说法无一正确3.哪个关键字可以对对象加互斥锁?( )A.transientB.synchronizedC.serializeD.static4.下列哪个方法可用于创建一个可运行的类?()A.public class X implements Runable { public void run() {……} }B. public class X implements Thread { public void run() {……} }C. public class X implements Thread { public int run() {……} }D.public class X implements Runable { p rotected void run() {……} }5.下面哪个选项不会直接引起线程停止执行?( )A.从一个同步语句块中退出来B.调用一个对象的wait方法C.调用一个输入流对象的read方法D.调用一个线程对象的setPriority方法6.使当前线程进入阻塞状态,直到被唤醒的方法是( )A.resume()方法B.wait()方法C.suspend()方法D.notify()方法7.运行下列程序,会产生的结果是( )public class X extends Thread implements Runnable {public void run(){System.out.print ln(“this is run()”);}public static void main(String[] args){Thread t=new Thread(new X());t.start();}}A.第一行会发生编译错误B. 第六行会发生编译错误C.第六行会发生运行错误D.程序会运行和启动/doc/df10316442.html,ng.ThreadGroup类的作用为( )A.使任何类都可以为线程提供线程体B.定义了线程与交互的方法C.提供了线程组或组中的每个线程进行操作的方法D.以上都不是9.实现线程的创建有( )方法A.一种B. 两种 C.三种 D.四种10.一个进程可以包含( )个线程A.一B. 二C. 三D.四11.Java中的线程模型包含( )A.一个虚拟处理机B.CPU执行的代码C.代码操作的数据D.以上都是12.关于线程组以下说法错误的是( )A.在应用程序中线程可以独立存在,不一定要属于某个线程B.一个线程只能创建时设置其线程组C.线程组由/doc/df10316442.html,ng包中的ThreadGroup类实现D.线程组使一组线程可以作为一个对象进行统一处里或维护13.下列定义线程方法正确的是( )A.Public Thread();B.Public Thread(Runnable target);C.Public Thread(ThreadGroup group,Runnable target);D.以上都正确14.以下不属于Thread类提供的线程控制方法是( )A.break()B.sleep()C.yield()D.join()15.下列关于线程的说法正确的是( )A.线程就是进程B.线程在操作系统出现后就产生了C.Soloris是支持线程的操作系统D.在单处理器和多处理器上多个线程不可以并发执行16.下列不属于线程生命周期状态的是( )A. 新建状态B.可运行状态C. 运行状态D.解锁状态17.以下不属于Thread类的线程优先级静态常量的是( )A.MIN_PRIORITYB.MAX__PRIORITYC.NORM__PRIORITYD.BEST__PRIORITY18.( )关键字可以对对象加互斥锁。

多线程试卷参考答案

多线程试卷参考答案

考试参考答案一、单项选择题(从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案,并将其代号写在答题纸相应位置处。

答案错选或未选者,该题不得分。

)1. D2. D3. B4. A5.A6. B7. A8. B9. B10.C11.D 12.A 13.D 14.A 15.C16.D 17.D 18.A 19.C 20.C21.C 22.C 23.B 24.A 25.C26. A 27. A 28. C29. B30.D31. A 32. D 33. D 34. C35.C36.C 37.A 38.C 39.C 40.C41.A 42.B 43.B 44.C 45.A46.B 47.B 48.C 49.B 50.C二、填空题1. ng.Thread2. 并发3.抢先调度4. stop()5. 死亡6. Thread7.可运行状态8.线程体9.返回线程的字符串信息10.用户11.寄存器12.虚拟的CPU 代码数据13.MAX_PRIORITY MIN_PRIORITY14.getPrority() setPrority()15.syschronized16.可运行状态阻塞状态17.封锁18.代码一组寄存器19.相互独立20.wait( )方法三、判断题(判断以下论述的正误,认为正确的就在答题相应位置划“T”,错误的划“F”)1. F2. T3. F4. F5. T6. T7. F8. T9.T 10. T11. F 12. T 13. T 14. F 15. T16. F 17. T 18. F 19.T 20. F四、简答题(回答要点,并简明扼要作解释)1. 答:线程是一段完成某个特定功能的代码,是程序中单个顺序的流控制。

但和进程不同的是,同类的多个线程是共享一块内存空间和一组系统资源,而进程本身的数据通常只有微处理器的寄存器数据,以及一个供程序执行时使用的堆栈。

2. 答:线程从创建、运行到销往的过程称为线程的生命周期。

多核多线程期末考试复习原题.doc

多核多线程期末考试复习原题.doc

多核编程一、不定项选择(每题4分)1.计算机的硬件工艺发展顺序是:(A)A.电子管数字计算机、晶体管数字计算机、集成电路数字计算机、大规模集成电路数字计算机B.晶体管数字计算机、电子管数字计算机、集成电路数字计算机、大规模集成电路数字计算机C.电子管数字计算机、集成电路数字计算机、大规模集成电路数字计算机、晶体管数字计算机D.电子管数字计算机、集成电路数字计算机、晶体管数字计算机、大规模集成电路数字计算机2.下面关于Intel 8086芯片于8088芯片的描述,不正确的是:(D)A.8086是第一个16位的微处理器。

B.8088是第一个16位的微处理器。

C.8086每周期能传送或接收16位数据D.8088每周期能传送或接收16位数据3.针对内存的速度瓶颈,英特尔为80386设计了______ 来解决这个速度瓶颈:(B)A.虚拟86B.高速缓存(Cache)4.对一个具体的问题做性能优化时,可以同时在这多个层次上考虑可能的优化手段,一般说来:(AB)A.在越高的层次上进行优化,可能获得的效益越高B.在越低的层次上进行优化工作则相对越容易实现C.在越高的层次上进行优化,可能获得的效益越低D.在越低的层次上进行优化工作则相对越难于实现5.VTune性能分析器中的取样功能有哪几种方式?(AC)A.基于时间取样B.随机取样C.基于事件取样D.线性取样6.Intel调优助手能够给我们自动推荐代码改进办法,主要有以下哪些方面?(BCD)A.算法自动改进B.处理器瓶颈以及改进C.取样向导增强D.超线程7.使用-03编译选项所得的程序,执行效率比使用-02编译选项所得的程序(D)A.髙B.低C.一样D.不一定8.对于函数调用的边际效应,以下表述不正确的是:(B)A.只要函数在调用的过程中改变了某些全局变量的值,我们就称函数调用中有边际效应。

B.存在边际效应的函数调用,其调用次数的不同会对整个程序的行为产生不同的影响。

多线程常考的算法题

多线程常考的算法题

多线程常考的算法题
多线程算法题常常考察对并行处理和线程同步的理解。

以下是一些常考的多线程算法题:
1.筷子原理(或称二叉堆栈):有两个栈,它们共享一段连续的内存。

这两个栈的指针分别为high 和low,每次操作都需要两个栈的指针进行比较,然后移动指针。

请设计一个线程安全的筷子算法。

2.生产者消费者问题:生产者生产物品放入缓冲区,消费者从缓冲区取出物品。

当缓冲区满时,生产者需要等待消费者取出物品;当缓冲区为空时,消费者需要等待生产者放入物品。

如何用多线程解决此问题?
3.栅栏问题:有一串数列,你可以把它想象成一排栅栏,每次只能向右移动一位,求最少多少次可以移动到最右边。

如何用多线程加速求解?
4.银行家算法:银行家算法是一种避免死锁的资源调度算法。

假设有多个进程请求资源,如何用多线程实现银行家算法?
5.线程池问题:如何设计一个线程池,使得任务队列不会溢出,并且能够充分利用多核资源?
6.锁的粒度问题:如何选择合适的锁粒度来平衡线程安全和性能?
7.读写锁问题:如何使用读写锁实现一个线程安全的缓存系统?
8.死锁检测与恢复:如何检测一个多线程系统中的死锁,并在检测到死锁后如何恢复?
9.线程同步问题:如何使用信号量、互斥锁等工具实现线程同步?
10.分布式系统中的一致性问题:如何在分布式系统中实现强一致性?
以上是一些常见的多线程算法题,通过解决这些问题,可以加深对多线程并行处理和线程同步的理解。

多核多线程期末考试复习完美总结

多核多线程期末考试复习完美总结

多核程序设计
• 3.分解模式
• 任务分解 • 数据分解 • 数据流分解
北京科技大学天津学院-信息工程系
任务分解
• 示例:建造房屋
美化 屋顶 筑墙 安装电气 外部墙修饰
叠瓦
石膏板
数据分解
• 许多问题可被理解为在一个核心数据结构上的一系列操作。 • 结构中的所有元素在计算中被更新或被使用 • 数据结构被分为连续的子结构或子区域。 • Arrays: divide along one or more dimensions
Intel® Parallel Studio 2011
• Family of Parallel Programming Models
• Intel® Parallel Advisor – parallelism design innovation • General Enhancements • Supports Visual Studio 2010
Thread类
• join方法 //合并线程 A线程中调用B.join(t),则A线程会等B线程执行t时间后执行,若调用无 参join方法,则等待B线程执行完后A线程继续执行,A、B线程合并。 • interrupt方法 //中断线程 中断处于阻塞状态的线程。 • stop方法 destroy方法 • currentThread静态方法 用来获取当前线程 eg. System.out.println(Thread.currentThread().getName()); System.out.println(Thread.currentThread().getID());
北京科技大学天津学院-信息工程系
多核程序设计
• 4.相关性分析

多核程序设计(考试题)

多核程序设计(考试题)

一、简述用户级线程和内核级线程之间的映射模型有哪些,并分别加以说明:1.多对一模型1)多对一模型把多个用户级线程映射到一个内核级线程。

2)线程的管理在用户空间实现,所以效率高。

3)当一个线程因调用系统调用被阻塞时,整个进程被阻塞。

2.一对一模型1)一对一模型把每个用户级线程影射到一个内核级线程。

2)当一个线程阻塞时,其他线程仍然可以运行。

3.多对多模型1)多对多模型将m个用户级线程影射到n个内核级线程,m≥n。

2)用户可以创建所需要的用户级线程,通过分配适当数目的内核级线程获得并发执行的优势并节省系统资源。

二、简述下列Windows多线程程序设计中常用函数的含义ResumeThread();被挂起线程的恢复运行TerminateThread();终止线程运行InitializeCriticalSection();初始化线程临界区CreateMutex();创建线程互斥量CreateEvent();创建线程事件三、简述下列Linux多线程程序设计中常用函数的含义pthread_create();创建线程pthread_join();线程阻塞(同步)pthread_attr_init();线程属性初始化pthread_cancel();线程取消sem_getvalue();获得线程信号量值四、常用的并行程序性能优化技术有哪些?减少通信量,提高通信粒度全局通信尽量利用高效集合通信算法挖掘算法的并行度,减少CPU空闲等待负载平衡通信,计算的重叠通过引入重复计算来减少通信,即以计算换通信五、简述多线程机制的优点.创建一个线程比创建一个进程的代价要小线程的切换比进程间的切换代价小充分利用多处理器数据共享快速响应特性可以是程序更加模块化,减少程序逻辑六、什么是线程、进程,它们之间的关系是什么?答:进程是一组离散的(执行)程序任务集合;线程是进程上下文中执行的代码序列,又被称为轻量级进程。

进程中可包含一个或多个线程。

多核程序设计考题(样本)

多核程序设计考题(样本)

选择题:20%1.下列不是多核处理器的是BA.INTEL酷睿2 E4500B.AMD闪龙3000+C.cell处理器2.若对于一个给定的应用,用串行算法执行的时间为24秒,用并行算法执行的时间为32秒,则加速比为:AA.0.75B.1.33C.13.OpenMP是哪种并行编程环境的代表? CA.消息传递B.数据并行C.共享存储4.针对“降低处理器二分之一的频率,会增加二分之一的功率消耗”的说法,下面的选项中哪个是正确的:BA、这个说法是正确的B、这个说法是错误的C、对于台式机和服务器,这个说法是正确的,但对于笔记本电脑,这个说法是错误的5.下面是线程创建函数,其中线程函数定义参数是: AHANDLE CreateThread(LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes,SIZE_T dwStackSize,LPTHREAD_START_ROUTINE lpStartAddress,LPVOID IpParameter,DWORD dwCreationFlags,LPDWORD IpThreadId,);A.lpParamenterB.lpStartSddressC.lpThreadAttributes填空题:20%1并行计算机的两个最主要的组成部分是计算节点和节点间的通信与协作机制2.按计算内核的对等与否,CMP可分为同构多核和异构多核3.目前比较主流的片上高效通信机制有两种,一种是基于总线共享的cache结构,一种是基于片上的互联结构.4.进程具有两个明显的特征,一个是资源特征,另一个是执行特征.5.线程有4个基本状态:就绪,运行,阻塞,终止判断题10%1.根据Amdahl定理,程序的加速比决定于串行部分的性能. . T2.K-路组关联映射策略很容易产生cache颠簸. F3.在忙等待条件下发生的饥饿,称为"死锁" F4.在任何一个线程中调用exit将会结束整个进程. . T5.墙上时间包括:计算CPU时间,通信CPU时间,同步开销时间和进程空闲时间. T 简答题:30%1.简述什么是cache映射策略及当前的三种cache映射策略.Cache映射策略指的是内存块和cache线之间如何建立相互映射的关系.三种映射策略:直接映射策略,K-路组关联映射策略,全关联映射策略2.通信对并行计算机的性能影响很大,简述影响通信系统性能的主要因素及改进通信性能的三种协议.主要因素:通信硬件,通信软件,所提供的通信服务三种协议:双拷贝协议,单拷贝协议,零拷贝协议3.简述过去15年中支持高级并行程序设计的三项关键技术.1.自动并行化.使用该项技术,编译器把串行程序翻译为并行程序.2.数据并行语言.数据并行语言支持一种从分布存储计算机系统上跨处理机分解数组数据结构而派生来的并行风格.3.共享存储并行编程接口.共享存储并行最初关注任务的分解,因为这些接口所应用的理想目标平台是具有一致性访问的全局共享存储.4.写出Amdahl定律公式并说出适用范围.S=(WS+WP)/WS+WP/P适用于固定计算负载.5.常用的并行程序性能优化技术有哪些?(答出4个即给满分)减少通信量,提高通信粒度全局通信尽量利用高效集合通信算法挖掘算法的并行度,减少CPU空闲等待负载平衡通信,计算的重叠通过引入重复计算来减少通信,即以计算换通信6.简述多线程机制的优点.创建一个线程比创建一个进程的代价要小线程的切换比进程间的切换代价小充分利用多处理器数据共享快速响应特性可以是程序更加模块化,减少程序逻辑编程题:20%写出蒙特卡洛法求Pi值的并行程序源代码.(或者给出程序,让考生写出关键部分)。

多核多线程题目总结

多核多线程题目总结

2.并行和并发的概念与区别:-如果某个系统支持两个或多个动作(Action)同时存在,那么这个系统就是一个并发系统-如果某个系统支持两个或多个动作同时执行,那么这个系统就是一个并行系统-并发程序可同时拥有两个或多个线程。

如果程序能够并行执行,则一定是运行在多核处理器上,每个线程都将分配到一个独立的处理器核上。

-“并行”概念是“并发”概念的一个子集3.并行计算技术的主要目的:加速求解问题的速度例如,给定某应用,在单处理器上,串行执行需要2 周,这个速度对一般的应用而言,是无法忍受的。

于是,可以借助并行计算,使用100 台处理器,加速50 倍,将执行时间缩短为6.72 个小时。

提高求解问题的规模例如,在单处理器上,受内存资源2GB的限制,只能计算10 万个网格,但是,当前数值模拟要求计算千万个网格。

于是,也可以借助并行计算,使用100 个处理器,将问题求解规模线性地扩大100 倍。

并行计算的主要目标:在并行机上,解决具有重大挑战性计算任务的科学、工程及商业计算问题,满足不断增长的应用问题对速度和内存资源的需求。

4.并行计算的主要研究内容大致可分为四个方面:并行机的高性能特征抽取充分理解和抽取当前并行机体系结构的高性能特征,提出实用的并行计算模型和并行性能评价方法,指导并行算法的设计和并行程序的实现。

并行算法设计与分析设计高效率的并行算法,将应用问题分解为可并行计算的多个子任务,并具体分析这些算法的可行性和效果。

并行实现技术主要包含并行程序设计和并行性能优化。

并行应用这是并行计算研究的最终目的。

通过验证和确认并行程序的正确性和效率,进一步将程序发展为并行应用软件,应用于求解实际问题。

同时,结合实际应用出现的各种问题,不断地改进并行算法和并行程序。

5.并行程序执行时间对各个进程,墙上时间可进一步分解为计算CPU时间、通信CPU时间、同步开销时间、同步导致的进程空闲时间计算CPU时间:进程指令执行所花费的CPU时间,包括程序本身的指令执行占用的时间(用户时间)和系统指令花费的时间;通信CPU时间:进程通信花费的CPU时间;同步开销时间:进程同步花费的时间;进程空闲时间:进程空闲时间是指并行程序执行过程中,进程所有空闲时间总和(如进程阻塞式等待其他进程的消息时。

多线程考试题及答案

多线程考试题及答案

多线程考试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 在Java中,创建多线程的方式有几种?A. 1种B. 2种C. 3种D. 4种答案:B2. 以下哪个类是Java中实现多线程的基类?A. ObjectB. ThreadC. RunnableD. Callable答案:B3. 线程的优先级范围是多少?A. 1-10B. 0-5C. 0-10D. 1-5答案:A4. 线程的sleep方法和wait方法有什么区别?A. sleep方法会释放锁,wait方法不会释放锁B. sleep方法不会释放锁,wait方法会释放锁C. sleep方法和wait方法都会释放锁D. sleep方法和wait方法都不会释放锁答案:A5. 线程的join方法有什么作用?A. 终止当前线程B. 等待该线程终止C. 释放CPU资源D. 暂停线程的执行答案:B6. 在Java中,如何创建一个守护线程?A. 继承Thread类B. 实现Runnable接口C. 调用Thread.setDaemon(true)D. 调用Thread.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY) 答案:C7. 线程安全问题通常发生在什么情况下?A. 单线程程序中B. 多线程程序中C. 任何程序中D. 只有并发程序中答案:B8. synchronized关键字可以用于什么?A. 方法B. 代码块C. 类D. 所有以上选项答案:D9. 以下哪个类提供了线程池功能?A. ExecutorB. ExecutorServiceC. ThreadPoolExecutorD. 所有以上选项答案:D10. 在Java中,如何实现线程间的通信?A. 使用wait和notify方法B. 使用synchronized关键字C. 使用volatile关键字D. 所有以上选项答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. Java中,创建线程可以通过继承________类或者实现________接口来实现。

java多线程试题_答案

java多线程试题_答案

java多线程试题_答案多线程⼀.选择题1.下列说法中错误的⼀项是(A)A.线程就是程序B.线程是⼀个程序的单个执⾏流B.多线程是指⼀个程序的多个执⾏流 D.多线程⽤于实现并发2.下列哪个⼀个操作不能使线程从等待阻塞状态进⼊对象阻塞状态(D)A.等待阴塞状态下的线程被notify()唤B.等待阻塞状态下的纯种被interrput()中断C.等待时间到D.等待阻塞状态下的线程调⽤wait()⽅法3.下列哪个⽅法可以使线程从运⾏状态进⼊其他阻塞状态(A)A.sleepB.waitC.yieldD.start4.下列说法中错误的⼀项是(D)A.⼀个线程是⼀个Thread类的实例B.线程从传递给纯种的Runnable实例run()⽅法开始执⾏C.线程操作的数据来⾃Runnable实例D.新建的线程调⽤start()⽅法就能⽴即进⼊运⾏状态5.下列关于Thread类提供的线程控制⽅法的说法中,错误的⼀项是(D)A.在线程A中执⾏线程B的join()⽅法,则线程A等待直到B执⾏完成B.线程A通过调⽤interrupt()⽅法来中断其阻塞状态C.若线程A调⽤⽅法isAlive()返回值为true,则说明A正在执⾏中D.currentThread()⽅法返回当前线程的引⽤6.下列说法中,错误的⼀项是()A.对象锁在synchronized()语句执⾏完之后由持有它的线程返还B.对象锁在synchronized()语句中出现异常时由持有它的线程返还C.当持有锁的线程调⽤了该对象的wait()⽅法时,线程将释放其持有的锁D.当持有锁的线程调⽤了该对象的构造⽅法时,线程将释放其持有的锁7.下⾯的哪⼀个关键字通常⽤来对对象的加锁,从⽽使得对对象的访问是排他的 AA.sirialize B transient C synchronized D static⼆.填空题1. 在操作系统中,被称做轻型的进程是线程2. 多线程程序设计的含义是可以将⼀个程序任务分成⼏个并⾏的任务3. 在Java程序中,run()⽅法的实现有两种⽅式:实现Runnable接⼝和继承Thread类4 .多个线程并发执⾏时,各个线程中语句的执⾏顺序是确定的,但是线程之间的相对执⾏顺序是不确定的6.Java中的对象锁是⼀种独占的排他锁7.程序中可能出现⼀种情况:多个线种互相等待对⽅持有的锁,⽽在得到对⽅的锁之前都不会释放⾃⼰的锁,这就是死锁8.线程的优先级是在Thread类的常数MIN_PRIORITY和MAX_PRIORITY之间的⼀个值9.处于新建状态的线程可以使⽤的控制⽅法是start() 和stop() 。

多核考前复习

多核考前复习

一、选择(每小题1分,共20分)1.Intel Core i7处理器属于flynn分类法区分那种计算机类型( B )A.SISD 单指令流单数据流计算机B.MIMD 多指令流多数据流计算机C.SIMD 单指令流多数据流计算机D.MISD多指令流单数据计算机2.以不属于线程状态的是( C )A. 新建B. 运行C. 发布D. 阻塞3.以下线程状态的转换不可能发生的是( B )A. 新建->就绪B. 新建->终止C. 就绪->运行D. 阻塞->就绪4.并行编程模型中属于显式模型的是( A )A. Win32 APIB. OpenMPC. TBBD. PVM5.IEEE为要在各种不同UNIX操作系统上运行一致软件,而定义API的一系列互相关联的标准,这个标准的集合是( A )A.POSIXB.Win32C.LSBD.W3C6.能够在非共享内存系统使用的多核模型是( C )A. Win32 APIB. OpenMPC. MPID. TBB7.Intel Vtune的主要作用是( A )A. 寻找程序热点B. 检查堆栈使用C. 排除数据竞争D. 优化负载均衡8.Intel Thread Profiler主要用于解决何种问题( D )A. 寻找程序热点B. 检查堆栈使用C. 排除数据竞争D. 优化负载均衡9.不属于任务分解的特点是( B )A. 基于应用的自身特点生成线程执行独立的任务。

B. 问题的步骤需要同步。

C. 线程间可异步执行。

D. 线程访问内存时要保证原子性,避免数据竞争。

10.不属于数据分解的特点是( C )A. 相同的操作请求不同的数据B. 适合执行密集循环计算C. 可以避免处理数据竞争的问题D. 数据处理可以并行化11.以下软件工程中的场景,适合任务分解的是( B )A.机场使用不同的计算机处理军用和民用航班的信息B.大型软件安装过程中,显示该软件的介绍或教程C.网络游戏公司统计当天用户的平均游戏时间D.使用EditPlus编写代码点击保存时同时生成.bak备份文件12.以下软件工程中的场景,不适合数据分解的是( C )A.分析天文望远镜传回的巨幅照片,发现新的星系。

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多核编程
一、不定项选择(每题4分)
计算机的硬件工艺发展顺序是:(A)
A.电子管数字计算机、晶体管数字计算机、集成电路数字计算机、大规模集成电路数字计算机
B.晶体管数字计算机、电子管数字计算机、集成电路数字计算机、大规模集成电路数字计算机
C.电子管数字计算机、集成电路数字计算机、大规模集成电路数字计算机、晶体管数字计算机
D.电子管数字计算机、集成电路数字计算机、晶体管数字计算机、大规模集成电路数字计算机
下面关于Intel 8086芯片于8088芯片的描述,不正确的是:(D)
A. 8086是第一个16位的微处理器。

B. 8088是第一个16位的微处理器。

C. 8086每周期能传送或接收16位数据
D. 8088每周期能传送或接收16位数据
针对内存的速度瓶颈,英特尔为80386设计了_______来解决这个速度瓶颈:(B)
A. 虚拟86
B. 高速缓存(Cache)
C. 浮点运算单元
D. 多媒体扩展指令集
对一个具体的问题做性能优化时,可以同时在这多个层次上考虑可能的优化手段,一般说来:(AB)
A. 在越高的层次上进行优化,可能获得的效益越高
B. 在越低的层次上进行优化工作则相对越容易实现
C. 在越高的层次上进行优化,可能获得的效益越低
D. 在越低的层次上进行优化工作则相对越难于实现
VTune性能分析器中的取样功能有哪几种方式?(AC)
A. 基于时间取样
B. 随机取样
C. 基于事件取样
D. 线性取样
Intel调优助手能够给我们自动推荐代码改进办法,主要有以下哪些方面?(BCD)
A. 算法自动改进
B. 处理器瓶颈以及改进
C. 取样向导增强
D. 超线程
使用-O3编译选项所得的程序,执行效率比使用-O2编译选项所得的程序_______。

(D)
A. 高
B. 低
C. 一样
D. 不一定
对于函数调用的边际效应,以下表述不正确的是:(B)
A. 只要函数在调用的过程中改变了某些全局变量的值,我们就称函数调用中有边际效应。

B. 存在边际效应的函数调用,其调用次数的不同会对整个程序的行为产生不同的影响。

C. 为了避免函数调用的边际效应,就必须尽量避免使用全局变量,尽量使用局部变量。

D. 编译器无法检测出函数调用中是否会产生边际效应,所以应该将函数调用移出循环体外。

对于一个优化的编译器,以下表述不正确的是:(D)
A. 编译器负责其中的寄存器分配的优化
B. 编译器负责其中的代码选择及有限重组的优化
C. 编译器进行一些局部范围内的优化
D. 优化的编译器能够改进算法的计算复杂度
以下表述不正确的是:(D)
A. 在传统的操作系统中,CPU调度和分派的基本单位是进程
B. 在引入线程的操作系统中,则把线程作为CPU调度和分派的基本单位
C. 同一进程中线程的切换不会引起进程切换,从而避免了昂贵的系统调用
D. 由一个进程中的线程切换到另一进程中的线程时,也不会引起进程切换
以下表述正确的是:(AC)
A. 在引入线程的操作系统中,进程之间可以并发执行
B. 在引入线程的操作系统中,一个进程中的多个线程之间不可以并发执行
C. 进程是拥有系统资源的一个独立单位,它可以拥有自己的资源
D. 线程是拥有系统资源的一个独立单位,它可以拥有自己的资源
以下表述不正确的是:(A)
A. 用户级线程在用户层通过线程库来实现。

对它的创建、撤销和切换都要利用系统的调用。

B. 核心级线程由操作系统直接支持,即无论是在用户进程中的线程,还是系统进程中的线程,它们的创建、撤消和切换都由核心实现
C. 硬件线程就是线程在硬件执行资源上的表现形式
D. 用户级线程通过操作系统被作为核心级线程实现,再通过硬件相应的接口作为硬件线程来执行
对于操作系统中的线程,以下表述不正确的是:(D)
A. 操作系统中存在两种类型的线程,I/O阻塞线程和计算非阻塞线程
B. IO阻塞线程主要用于有交互式的程序中,它在大多数时间内都在等待外部事件
C. 计算非阻塞线程在大多数时间内都是被调度函数调度到的,应该和处理器资源相匹配
D.在处理IO阻塞线程的时候要依次地等待每个请求完成才继续处理下一个请求
I/O阻塞线程_____引起时间片切换开销,计算非阻塞线程_____引起时间片切换的开销。

(B)
A.不会,会
B.会,不会
C.都会
D.都不会
以下表述错误的是:(D)
A. OpenMP可以根据目标系统尽量使用最优数量的线程个数
B. 使用线程池可以避免为每个线程创建新进程的开销
C. 线程池通常具有最大线程数限制,如果所有线程都繁忙,而额外的任务将放入队列中,直到有线程可用时才能够得到处理
D.对于有优先级的线程,也可以使用线程池
调用exit会使____进程终止;调用pthread_exit会使____进程终止。

(B)
A.整个,整个
B.整个,调用
C.调用,调用
D.调用,整个
如果多个线程同时执行函数的多个活动请求而不会相互干扰,那么这个函数是____,如果会相互干扰,那么这个函数是_____。

(A)
A. 线程安全,非线程安全
B. 都是线程安全
C. 都是非线程安全
D. 非线程安全,线程安全
用户级线程开销很___,内核线程开销很___。

(C)
A.高,高
B.高,低
C.低,高
D.低,低
下列说法哪个是不正确的。

(A)
A. 应用程序可以在内存中找到内核对象的数据结构并直接改变它们的内容。

B. 内核对象都是通过调用函数来创建的
C. 内核对象的数据结构只能被内核程序访问
D. Windows提供了一组函数,以便用定义的很好的方法来对内核对象的数据结构进行操作下面哪个说法是正确的(AB)
A. 每个进程被初始化时,系统为它分配一个句柄表,用于保存该进程使用的内核对象信息
B. 相同的句柄值在不同的进程中可能标识不同的内核对象
C. 一个进程中止执行,它使用的内核对象也会被撤销
D. 内核对象是由进程拥有的
下列说法哪个是不正确的。

(C)
A. 进程是线程的容器
B. 单个进程可以包含多个线程
C. 进程中不一定有线程
D. Win32中有专门的创建进程的API:CreateProcess
OpenMP标准诞生于_______年。

(B)
A.1996
B.1997
C.1998
D.1999
以下表述不正确的是:(C)
A. OpenMP是一种面向共享内存以及分布式共享内存的多处理器多线程并行编程语言
B. OpenMP是一种能够被用于显示制导多线程、共享内存并行的应用程序编程接口(API)
C. OpenMP的规范由ANSI发起,由一组主要的计算机硬件和软件厂商共同制定并认可
D. OpenMP能够支持多种平台,包括大多数的类UNIX系统以及Windows NT系统
在OpenMP的并行编程模型中,所有的处理器都连接到_________的内存单元上,处理器在访问内存的时候使用的是______的内存地址空间。

(D)
A. 不同,相同
B. 不同,不同
C. 一个共享,不同
D. 一个共享,相同
一条指令中的操作数地址,可以有个。

ABCD
A. 0
B. 1
C.2
D.3
二、填空题
Flynn将计算机划分为四种基本类型,即SISD、____[1]___、____[2]___、MIMD。

线程的状态分为就绪、____[3]___和运行状态。

一组进程(线程)中的每个进程(线程)均等待此组进程(线程)中某一其它进程(线程)所占有的,因而永远无法得到的资源,这种现象称作____[4]____。

分解是将应用程序划分成多个独立的任务,并确定这些任务之间的相互关系的过程,分解方式包括____[5]____分解、____[6]____分解和数据流分解。

片上多核处理器的英文缩写是____[7]___。

独立于体系结构性能优化方法主要有:____[8]___、____[9]___和____[10]___。

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