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高性能计算工程师招聘笔试考试试卷和答案

一、填空题（每题1分，共10分）

1.高性能计算中常用的并行编程模型有MPI、OpenMP和______。（答案：CUDA）

2.超级计算机的性能指标主要包括峰值性能和______性能。（答案：持续）

3.计算节点之间通过______进行通信。（答案：网络）

4.矩阵乘法的时间复杂度为______。（答案：O(n^3)）

5.缓存的作用是提高______访问速度。（答案：内存）

6.分布式文件系统中，______常用来存储大规模数据。（答案：Hadoop分布式文件系统（HDFS））

7.并行算法设计的主要目标是提高______和加速比。（答案：效率）

8.GPU的中文全称是______。（答案：图形处理器）

9.操作系统中，调度算法主要分为抢占式和______。（答案：非抢占式）

10.常用的科学计算库有BLAS、LAPACK和______。（答案：FFTW）

二、单项选择题（每题2分，共20分）

1.以下哪种编程语言在高性能计算中使用较少？（）

A.CB.FortranC.PythonD.Java

（答案：D）

2.计算密集型任务通常在（）上执行效率更高。

A.单核CPUB.多核CPUC.GPUD.内存

（答案：C）

3.以下哪个不是MPI的通信模式？（）

A.点对点通信B.广播通信C.多对多通信D.远程过程调用

（答案：D）

4.提高并行算法效率的关键是（）

A.增加处理器数量B.减少通信开销C.提高内存容量D.降低算法复杂度

（答案：B）

5.以下关于缓存的说法错误的是（）

A.缓存分为多级B.缓存越大性能一定越好

C.缓存可减少内存访问次数D.缓存命中率很重要

（答案：B）

6.超级计算机排名的主要依据是（）

A.处理器数量B.峰值性能C.持续性能D.存储容量

（答案：C）

7.以下哪种存储介质读写速度最快？（）

A.机械硬盘B.SSDC.磁带D.光盘

（答案：B）

8.用于管理计算资源的软件是（）

A.操作系统B.编译器C.数据库管理系统D.中间件

（答案：A）

9.并行计算中，负载均衡的目的是（）

A.使各处理器负载相同B.提高处理器利用率

C.减少通信量D.以上都是

（答案：D）

10.以下哪个是GPU擅长处理的任务类型？（）

A.复杂逻辑运算B.大规模数据并行计算C.顺序文件读写D.数据库查询

（答案：B）

三、多项选择题（每题2分，共20分）

1.高性能计算的应用领域包括（）

A.天气预报B.基因测序C.金融分析D.游戏开发

（答案：ABC）

2.常用的并行计算优化方法有（）

A.数据划分B.任务调度C.通信优化D.算法优化

（答案：ABCD）

3.以下属于分布式存储系统的有（）

A.CephB.GlusterFSC.NFSD.ZFS

（答案：AB）

4.高性能计算中，影响程序性能的因素有（）

A.算法复杂度B.处理器性能C.内存带宽D.网络延迟

（答案：ABCD）

5.多核处理器的优点包括（）

A.提高并行处理能力B.降低功耗C.增加计算资源D.减少散热需求

（答案：AC）

6.以下哪些是MPI的数据类型（）

A.MPI_INTB.MPI_FLOATC.MPI_DOUBLED.MPI_CHAR

（答案：ABCD）

7.计算集群的组成部分包括（）

A.计算节点B.存储节点C.管理节点D.网络设备

（答案：ABCD）

8.优化内存访问性能的方法有（）

A.数据对齐B.缓存优化C.减少内存分配次数D.增加内存容量

（答案：ABC）

9.并行算法的可扩展性主要受哪些因素影响（）

A.通信开销B.负载均衡C.算法结构D.硬件资源

（答案：ABCD）

10.以下哪些是高性能计算中的调试工具（）

A.GDBB.ValgrindC.OpenMPI自带调试工具D.Perf

（答案：ABC）

四、判断题（每题2分，共20分）

1.所有计算任务都适合在GPU上执行。（×）

2.MPI只能用于分布式内存系统。（√）

3.增加处理器数量一定能提高并行算法的加速比。（×）

4.缓存命中率越高，程序性能越好。（√）

5.分布式文件系统不适合存储小文件。（√）

6.高性能计算中，算法优化比硬件升级更重要。（×）

7.操作系统的调度算法对计算性能没有影响。（×）

8.数据并行和任务并行不能同时使用。（×）

9.GPU比CPU更适合处理复杂的控制流。（×）

10.超级计算机的性能只取决于处理器性能。（×）

五、简答题（每题5分，共20分）

1.简述MPI和OpenMP的主要区别。

答案：MPI是用于分布式内存系统的并行编程模型，适用于多节点间的通信与并行计算，节点间通过网络进行消息传递。而OpenMP主要用于共享内存系统，以线程为单位在同一节点内实现并行，通过共享内存进行数据交互。MPI适合大规模分布式