[tomko] Progr Rozpr Pytania egzaminacyjne, przetwarzanie rownolegle i rozproszone - Szczerbinski


EGZAMIN -PRZETWARZANIE ROWNOLEGLE dziene 27.06.03

1. Scharakteryzowac komputery równoległe z równoległym dostępem do pamieci.(inne grupy: z pamięcią wspolna, systemy tj. SISD,SIMD, MISD, MIMD

2.Na podstawie prawa Amodahla oblicz (chyba) czas realizacji zadania na p procesorach jeśli ilość procesorow to 6, procent czasu wykonania jaki zajmuje czesc sekwencyjna 20%, chyba (czas wykonanai zadania równoległego =36s)

3. Opisz operacje na semaforach taka ze do nie podzielnego zasobu dostac się chca procesy I1,I2,I3,I4 W TEN SPOSÓB

- i2 CHCE DOSTAC SIĘ GDY i1 ZAJMUJE ZASOB

-I3 GDY I1 JUŻ SKOŃCZYŁ KORZYSTANIE Z ZASOBU A I2 JEST W TRAKCIE KORZYSTANIA Z ZASOBU

-I4 CHCE DOSTAC SIĘ DO ZASOBU KIEDY I3 I I4 JUŻ sKOŃCZYŁY kORZYSTANIE Korzystanie ZASOBU

4.

  1. Zrównoleglić:

do i=2,n

pi=3.14

dwapi=2*pi

a(i)=dwapi*r(i)*t(i-1)

enddo

b) Zależności:

do i=2,n

S: c(i)=a(i)+d(i-1)

T: a(i)=b(i-1)+1

U: d(i)=c(i)+1

W: b(i)=a(i)+1

X: f(i)=d(i)-(i-1) tu nie jestem na 100% pewna {być może było d(i)+(i-1)}

Y: e(i)=d(i)+f(i-1)

Enddo

były 4 zadania ( od Kamila)


1 producent klient wykład nr 6
2 kolejka fifo lub lifo (dla kilku procesów jakieś semafory?)
3 obliczyć wzrost wydajności z wzoru kogoś na a (alhmana?)
4 zrównoleglić pętle i wypisać problemy do zrównoleglenia
wyjść przepływu itd
pozdrawiam kamil

++++++++++++++

1. Podać ogólne cechy  statycznych sieci połączeń miedzy procesorami /elementami przetwórczymi. Podać wzory na parametry sieci o pełnym połączeniu (każdy z każdym).

 

2.Omówic (ogólne zasady algorytmu, zastosowanie ciągu n elementów metodą bąbelkowa, w procesorze macierzowym. W jakim stopniu wykożystanie procesora macierzowego w miejsce konwencjonalnego (sekwencyjnego) wpłyneło na złożonośc obliczeniową algorytmu?
Narysowac kolejne kroki sortowania ciągu liczb całkowitych:
2, 5, 4, 1, -1, -2
przez 6 połączonych w szereg elementów przetwarzających.

 

3.
a) Omówić (ogólnie)zadanie producenta. Zapisać przy użyciu semaforów, procesy producenta i konsumenta.

b) 3 miejsca na produkty w magazynie, obecnie magazyn pusty (m=3, p=o) zakładamy, że producent jest  "szybki", a konsument  "wolny". Przebieg procesu w 2 równoległych kolumnach.

 

4.
a) Wypisać i sklasyfikować zalezności:

 do j=1,m
  r(j)=sin(x)
  x=p(j)+q(j)
  y=p(j)*q(j)
  k(j)=cos(y)
end do

 

b) Zrównoleglic w sposób optymalny

 do i=2,n
  a(i+1)=b(i-1)
  b(i)=a(i)*k
  c(i)=b(i)-1
end do

++++++

1.Podać cztery najważniejsze problemy programowania systemów wieloprocesorowych. Omówić języki programowania równoległego.

(inni mieli w tym miejscu pytanie dotyczące statycznych sieci połączeń, mieli właśnie między innymi napisać te wszystkie parametry p,c,d)

2.Miary efektywności obliczeń równoległych. Wypisać wzory i zależności między nimi.

(inni mieli tu chyba zadania z Amdahla, ale na 100% nie jestem pewna)

3.Semafory.Był niepodzielny zasób, stowarzyszony z kolejką LIFO. Cztery procesy.I1,I2,I3,I4.Przy czym I2 i I3 chcą korzystać w momencie, gdy I1 już korzysta, zaś I4 chce skorzystać w momencie, gdy I2 korzysta.

(w inni mieli podobnie tylko zmienił np. kolejkę)

4.a)Zrównoleglenie(nie było szans spisać)

b)Wypisać zależności. W sumie dosyć prosty przykład, podobny do tego, który robiłam wczoraj było właśnie S,T,U,W, ale tez nie dałam rady spisać jak to dokładnie wyglądało.

+++++

Zad 1

Zapisać we wspólnym porządku chronologicznym kolejne fazy współbieżnych procesów podając zachodzące w nich następującej sytuacji :

Z niepodzielnego zasobu , chronionego semaforem s , z którym jest stowarzyszona kolejka typu LIFO (stos) chcą skorzystać procesy L1 , L2 , L3 , L4 , przy czym L2 , L3 , L4 chcą skorzystać z zasobu w trakcie korzystania z niego przez proces L1 .

Odp :

Semafor binarny, początkowa wartość s=1

L1: czy s=0 ? Nie ;

L1: zajmuje zasób ;

.

.

L2: czy s=0 ? Tak;

Stan [L2] := zawieszony ;

L2 zostaje umieszczone na stosie ;

L3: czy s=0 ? Tak;

Stan [L3] := zawieszony ;

L3 zostaje umieszczone na stosie ;

L4: czy s=0 ? Tak;

Stan [L4] := zawieszony ;

L4 zostaje umieszczone na stosie ;

L1: s:=s+1=0+1=1;

Czy są procesy zawieszone na stosie ? Tak;

Stan [L4] := aktywny ;

L4: s:=s-1=1-1=0;

L4: zajmuje zasób ;

.

.

L4: s:=s+1=0+1=1;

Czy są procesy zawieszone na stosie ? Tak;

Stan [L3] := aktywny ;

L3: s:=s-1=1-1=0;

L3: zajmuje zasób ;

.

.

L3:s:=s+1=0+1=1;

Czy są procesy zawieszone na stosie ? Tak;

Stan [L2] := aktywny ;

L2: s:=s-1=1-1=0;

L2: zajmuje zasób ;

.

.

L2:s:=s+1=0+1=1;

Czy są procesy zawieszone na stosie ? Nie;

Zad 2

a)Dokonać przekształceń prowadzących do zrównoleglenia ( o ile jest to możliwe) poniższej pętli w sposób optymalny , z wykorzystaniem dyrektywy systemu Open MP

do i=1 , n-1

a(i+1)=d(i)*b(i)

c(i+1)=c(i)*a(i+1)

d(i)=a(i)*c(i+1)

b(i+1)=e(i)+f(i)

Odp:

! $omp parallel do

do i=1 , n-1

b(i+1)=e(i)+f(i)

end do

! $omp end parallel do

! $omp parallel do

do i=1 , n-1

a(i+1)=d(i)*b(i)

end do

! $omp end parallel do

do i=1 , n-1

c(i+1)=c(i)*a(i+1)

end do

! $omp parallel do

do i=1 , n-1

d(i)=a(i)*c(i+1)

end do

! $omp end parallel do

b) wypisz wszystkie występujące w poniższej pętli zależności danych podając ich typy I rodzaje :

do i=2 , n

S : e(i) = c(i+1)

T : c(i) = a(i) + b(i-1)

U : b(i) = c(i) + 2.0

W : a(i) = b(i)

end do

S-T przeciwzależność międzyiteracyjna

T-U zależność przepływu wewnątrziteracyjna

T-W przeciwzależność wewnątrziteracyjna

U-T zależność przepływu międzyiteracyjna

U-W zależność przepływu wewnątrziteracyjna

Zad 3

Korzystając z prawa Amdahla , podać wydajność obliczeń równoległych na 6 procesorach dla programu , którego część dająca się zrównoleglić , wynosi 80%

Odp : Z definicji η(n,p) = S(n,p)/p

Prawo Amdahla S(n,p) = p/[1+(p-1) f(n)]

Stad η(n,p) = 1/[1+(p-1) f(n)]

Dane : p=6

f(n)= 1-80% / 100%=0,2

Po podstawieniu : η(n,6) = 1/(1+5*0,2) =1/2=0,5

+++++++++

Oto pytania jakie miałem na zaliczeniu z Przetwarzania równoległego i rozproszonego...

1. Podać ogólne cechy statycznych sieci połączeń miedzy procesorami /elementami przetwórczymi. Podać wzory na parametry sieci o pełnym połączeniu (każdy z każdym).

2.Omówic (ogólne zasady algorytmu, zastosowanie ciągu n elementów metodą bąbelkowa, w procesorze macierzowym. W jakim stopniu wykożystanie procesora macierzowego w miejsce konwencjonalnego (sekwencyjnego) wpłyneło na złożonośc obliczeniową algorytmu? Narysowac kolejne kroki sortowania ciągu liczb całkowitych: 2, 5, 4, 1, -1, -2 przez 6 połączonych w szereg elementów przetwarzających.

3. a) Omówić (ogólnie)zadanie producenta. Zapisać przy użyciu semaforów, procesy producenta i konsumenta. b) 3 miejsca na produkty w magazynie, obecnie magazyn pusty (m=3, p=o) zakładamy, że producent jest "szybki", a konsument "wolny". Przebieg procesu w 2 równoległych kolumnach.

4. a) Wypisać i sklasyfikować zalezności: do j=1,m r(j)=sin(x) x=p(j)+q(j) y=p(j)*q(j) k(j)=cos(y) end do b) Zrównoleglic w sposób optymalny do i=2,n a(i+1)=b(i-1) b(i)=a(i)*k c(i)=b(i)-1 end do

  1. Podaj cechy sieci statycznych , scharakteryzuj parametry z nimi związane; opisz sieć o pełnym połączeniu (i narysuj) ; podaj wzory na parametry dla tej sieci i je wyprowadź (podobno na dziennych były wyprowadzenia u nas na zaocznych nie było, co nie przeszkodziło Panu w zadaniu tego pytania).

  2. Opisz i narysuj i wyprowadź wzory (znowu - nie wystarczy napisać tych wzorów) dla sortowania bąbelkowego bąbelkowego trybie sekwencyjnym i równoległym)

  3. Zadanie o producencie i konsumencie - opisz , narysuj ;

Do tego zrób przykład dla m=3, zakładając, że Producent pracuje dużo szybciej niż konsument. (znowu - Tomek Wechterowicz na głos pytał na ostatnim wykładzie czy będzie takie zadanie - i facet głośno i wyrażnie powiedział - NIE - bo nie zdążyliśmy omówić ) - no ale ja musiałam wiedzieć jak je zrobić.

4 a) wypisz zależności

nie pamiętam

b) zrównoleglij

do i=2, n

a(i+1)=b(i-1)+ c(i)

a(i)=b(i)*k

a(i)=b(i) +c(i)

enddo.

+++++

Pytania spisane po egzaminie z przetwarzania równoległego

  1. Scharakteryzuj i opisz sieć dynamiczna ( jednostopniową)

Inna grupa

1a. Scharakteryzuj i opisz sieć z rozproszona pamięcią

1b. Wyznacz ciąg sumy macierzy dla 8 procesorów 0-7, wykaż różnice między

komputerami sekwencyjnymi i równoległymi.

  1. Korzystając z prawa Amdahla , podać wydajność obliczeń równoległych na 6 procesorach dla programu , którego część dająca się zrównoleglić , wynosi 20%

P =6

20% czasu równoległego

Inna grupa

P =5

50% czasu równoległego

2a. Na podstawie prawa Amdahla wyznacz koszt obliczeń dla 6 procesorów przy 60% równoległych

  1. Niepodzielny zasób , kolejka FIFO, 4 procesy ( L1, L2, L3, L4 ) chcą skorzystać.

Przy czym

L1 - korzysta

L2 - w trakcie gdy L1

L3 - w trakcie L2 po zakończeniu L1

L4 - po zakończeniu L2 i L3

++++++

Pytania z egzaminu przetwarzania równoległego - grupa Tomka Wiśniewskiego

  1. krata i drzewo binarne, omówić i wzory

  2. wyprowadzenie wzoru i omówienie alhambra ( czy jak go tam)

  3. semafory zadanie na 4 semaforach

  4. no i zrównoleglenie i wypisanie zależności

++++

  1. Podaj cechy sieci statycznych , scharakteryzuj parametry z nimi związane; opisz sieć o pełnym połączeniu (i narysuj) ; podaj wzory na parametry dla tej sieci i je wyprowadź (podobno na dziennych były wyprowadzenia u nas na zaocznych nie było, co nie przeszkodziło Panu w zadaniu tego pytania).

Jesli chodzi o wzory to wystarczylo wyprowadzic tak:

d=1 - bezapelacyjne, poprostu logiczne

c=n-1 - rowniez logiczne

natomiast p=(n*(n-1))/2 i to jest tez logiczne ale liczy sie to z dwumianu newtona

(2) | to jest jeden nawias.

(n) |

  1. Opisz i narysuj i wyprowadź wzory (znowu - nie wystarczy napisać tych wzorów) dla sortowania bąbelkowego bąbelkowego trybie sekwencyjnym i równoległym)

to bylo ale bez wzorow. byl za to przyklad zeby posortowac jakis ciag znakow.

  1. Zadanie o producencie i konsumencie - opisz , narysuj ;

Jesli chodzi o opis to dotyczyl on nie zadania a samego problemu - czyli jaki jest algorytm na producenta i konsumenta, podac ten algorytm z semaforami czyli z P(m), V(p) - dla producenta ; i P(p) i V(m) - dla konsumenta.

Do tego zrób przykład dla m=3 (m - miejsce w magazynie) , zakładając, że Producent pracuje dużo szybciej niż konsument. (co oznacza ze producent wyprodukuje tyle ze zajmie caly magazyn zanim konsument skonsumuje pierwszy produkt) No i zadanie nalezy przerwac gdy konsument zacznie korzystac z drugiego produktu.

odpowiedz nastepna strona. (kurde, ja tez musialem to wiedziec)

m=3, p=0

Producent Konsument

wytwarza produkt (wp) czeka

m=2 |

składa produkt (sp) |

p=1 |

aktywuje konsumenta---------------------| {koniec czekania}

wp p=0

m=1 bierze produkt (bp)

sp m=2

p=1 |

wp |

m=1 | {korzysta z produktu}

sp |

p=2 |

wp |

m=0 |

sp |

p=3 |

wp |

czeka {kończy korzystanie}

| p=2

| bp

| m=1

| {koniec czekania}------------------------aktywuje producenta

m=0 |

zp | {korzysta z produktu}

p=3

i tak dalej - ale trzeba przerwac gdy konsument zaczyna korzystac z produktu drugiego, dlatego juz przerwalismy.

4 a) wypisz zależności

do j=2, m

s1: a(j)=sin(x)

s2: x=b(j)+c(j)

s3: y=b(j)*c(j)

s4: p(j)=cos(y)

enddo.

źródło

ujście

zmienna

typ

rodzaj

s1

s2

x

przeciw zależność

wewnątrz iteracyjna

s3

s4

y

przepływu

wewnątrz iteracyjna

s2

s2

x

wyjść

między iteracyjna

s2

s1

x

przepływu

między iteracyjna

s3

s3

y

wyjść

między iteracyjna

s4

s3

y

przeciw zależność

między iteracyjna

b) byl posrany nie dalem rady zrobic i nie pamietam tresci.

+++++

  1. Problemy z synchronizacją (4). Wypisać oraz objaśnić sposoby zaradzania przy synchronizacji wykonania procesów równoległych.

  2. Obliczyć koszt zrównoleglenia wykonania procesów przy 6 procesorach jeżeli funkcja f(n)=40% a czas wykonania zadania na 1 procesorze wynosi 10s.

  3. Mamy niepodzielny zasób o kolejce typu LIFO. Z zasobu chcą kolejno skorzystać I1, I2, I3 i I4. Jeżeli:

- I2 i I3 chcą skorzystać z zasobu w momencie gdy I1 skończył korzystanie

4. Wypisz zależności oraz ich typy w podanej pętli ( niestety nie pamiętam tego fragmentu programu).

made by:j.fryca@wp.pl



Wyszukiwarka