2025陜西空天超算中心招聘（16人）筆試歷年?？键c試題專練附帶答案詳解（第1套）一、單項選擇題下列各題只有一個正確答案，請選出最恰當(dāng)?shù)倪x項（共30題）1、在高性能計算集群中，以下哪種并行計算模型最適合處理大規(guī)模數(shù)據(jù)的分布式計算任務(wù)？A．MPI（消息傳遞接口）

B．OpenMP

C．CUDA

D．Pthreads2、在Linux系統(tǒng)中，以下哪個命令可用于查看當(dāng)前系統(tǒng)的內(nèi)存使用情況？A．df-h

B．free-m

C．top

D．psaux3、下列關(guān)于RAID技術(shù)的描述中，哪一項能同時提供數(shù)據(jù)冗余和高性能讀寫？A．RAID0

B．RAID1

C．RAID5

D．RAID104、在Python中，以下哪種方式最適合用于高效處理大型數(shù)值數(shù)組的運算？A．列表推導(dǎo)式

B．for循環(huán)遍歷

C．NumPy數(shù)組

D．字典存儲5、下列網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中，常用于高性能計算集群節(jié)點間低延遲通信的是？A．HTTP

B．FTP

C．InfiniBand

D．SMTP6、在高性能計算系統(tǒng)中，用于衡量計算機浮點運算能力的常用單位是以下哪一項？A．MHz

B．GB

C．FLOPS

D．Mbps7、在并行計算架構(gòu)中，MPI（MessagePassingInterface）主要用于實現(xiàn)哪種功能？A．共享內(nèi)存管理

B．進程間通信

C．任務(wù)調(diào)度優(yōu)化

D．圖形渲染加速8、以下哪種存儲設(shè)備通常具有最快的讀寫速度，常用于緩存高頻訪問數(shù)據(jù)？A．機械硬盤（HDD）

B．固態(tài)硬盤（SSD）

C．磁帶存儲

D．CPU緩存9、在超算中心的能效評估中，以下哪項指標(biāo)用于衡量每瓦電力所達(dá)成的計算性能？A．PUE

B．FLOPS/Watt

C．IOPS

D．Latency10、下列哪種并行計算模型最適合處理共享內(nèi)存多核處理器上的任務(wù)并行？A．MapReduce

B．CUDA

C．OpenMP

D．Hadoop11、在高性能計算系統(tǒng)中，用于衡量計算機浮點運算能力的常用單位是：A．MHz

B．GB

C．FLOPS

D．bps12、下列并行計算模型中，最適合處理大規(guī)模分布式內(nèi)存系統(tǒng)的模型是：A．SIMD

B．SPMD

C．MIMD

D．MPMD13、在Linux系統(tǒng)中，用于查看當(dāng)前運行進程的命令是：A．ls

B．ps

C．top

D．df14、在MPI（消息傳遞接口）編程中，實現(xiàn)兩個進程間數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕竞瘮?shù)是：A．MPI_Bcast

B．MPI_Reduce

C．MPI_Send和MPI_Recv

D．MPI_Gather15、下列存儲設(shè)備中，訪問速度最快的是：A．固態(tài)硬盤（SSD）

B．機械硬盤（HDD）

C．內(nèi)存（RAM）

D．磁帶存儲16、在高性能計算集群中，以下哪種并行計算模型最適合處理大規(guī)模稀疏矩陣運算？A．SIMD（單指令多數(shù)據(jù)）

B．MIMD（多指令多數(shù)據(jù)）

C．SPMD（單程序多數(shù)據(jù)）

D．Dataflow模型17、在Linux系統(tǒng)中，以下哪個命令可用于實時監(jiān)控超算節(jié)點的CPU和內(nèi)存使用情況？A．ls

B．top

C．grep

D．cp18、在MPI（消息傳遞接口）編程中，實現(xiàn)兩個進程間數(shù)據(jù)傳輸最基礎(chǔ)的函數(shù)組合是？A．MPI_Send和MPI_Recv

B．MPI_Bcast和MPI_Reduce

C．MPI_Scatter和MPI_Gather

D．MPI_Barrier和MPI_Wait19、下列存儲類型中，哪一種通常被用于超算中心的高速臨時數(shù)據(jù)緩存？A．磁帶存儲

B．HDD機械硬盤

C．SSD固態(tài)硬盤

D．內(nèi)存（RAM）20、在集群作業(yè)調(diào)度系統(tǒng)中，Slurm主要負(fù)責(zé)以下哪項功能？A．文件系統(tǒng)管理

B．任務(wù)隊列分配與資源管理

C．網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)換

D．用戶密碼驗證21、在高性能計算系統(tǒng)中，衡量計算機浮點運算能力的常用單位是以下哪一項？A．MHz

B．GB

C．FLOPS

D．bps22、下列并行計算模型中，最適合用于分布式內(nèi)存超算架構(gòu)的是哪一種？A．SISD

B．SIMD

C．MIMD

D．SPMD23、在超算中心的冷卻系統(tǒng)設(shè)計中，以下哪種方式散熱效率最高且適用于高密度機柜？A．自然對流散熱

B．風(fēng)冷系統(tǒng)

C．液冷技術(shù)

D．熱管散熱24、在大規(guī)模科學(xué)計算中，用于求解稀疏線性方程組的迭代法通常首選以下哪種算法？A．高斯消元法

B．LU分解

C．共軛梯度法

D．克萊姆法則25、以下哪項技術(shù)最有助于提升超算系統(tǒng)中節(jié)點間通信效率？A．RAID磁盤陣列

B．InfiniBand網(wǎng)絡(luò)

C．USB3.0接口

D．HTTP協(xié)議26、在高性能計算集群中，以下哪種并行計算模型最適合處理大規(guī)模稀疏矩陣運算？A．SIMD（單指令多數(shù)據(jù)流）

B．MIMD（多指令多數(shù)據(jù)流）

C．SPMD（單程序多數(shù)據(jù)流）

D．Fork-Join模型27、在Linux集群環(huán)境中，以下哪個工具最適合用于監(jiān)控節(jié)點的CPU、內(nèi)存及網(wǎng)絡(luò)實時使用情況？A．grep

B．top

C．make

D．ssh28、下列文件系統(tǒng)中，哪一種常用于超算中心的大規(guī)模并行I/O處理？A．NTFS

B．ext4

C．Lustre

D．FAT3229、在MPI（消息傳遞接口）編程中，實現(xiàn)所有進程同步的函數(shù)是？A．MPI_Send

B．MPI_Recv

C．MPI_Barrier

D．MPI_Bcast30、以下哪種調(diào)度器常用于管理超算集群中的作業(yè)隊列？A．Nginx

B．Slurm

C．MySQL

D．Docker二、多項選擇題下列各題有多個正確答案，請選出所有正確選項（共15題）31、在高性能計算系統(tǒng)中，以下哪些是衡量計算性能的關(guān)鍵指標(biāo)？A.FLOPS（每秒浮點運算次數(shù)）B.內(nèi)存帶寬C.網(wǎng)絡(luò)延遲D.存儲容量32、并行計算中常見的并行模型包括哪些？A.數(shù)據(jù)并行B.任務(wù)并行C.指令流水線D.消息傳遞模型33、以下關(guān)于分布式存儲系統(tǒng)的描述，正確的有哪些？A.支持?jǐn)?shù)據(jù)冗余以提高可靠性B.通常采用RAID0提升讀寫性能C.可實現(xiàn)橫向擴展（Scale-out）D.數(shù)據(jù)通常通過哈希方式分布存儲34、在超算中心的能效管理中，以下哪些措施有助于降低PUE值？A.采用液冷散熱技術(shù)B.提高服務(wù)器負(fù)載率C.使用高效率UPS電源D.增加備用發(fā)電機數(shù)量35、以下哪些編程模型常用于大規(guī)模科學(xué)計算？A.OpenMPB.CUDAC.MapReduceD.MPI36、在高性能計算集群中，以下哪些是常見的并行計算模型？A.消息傳遞接口（MPI）B.OpenMPC.MapReduceD.FTP協(xié)議37、以下關(guān)于超算中心冷卻技術(shù)的說法中，哪些是正確的？A.液冷技術(shù)比風(fēng)冷具有更高的散熱效率B.浸沒式液冷可直接將服務(wù)器部件浸入絕緣冷卻液C.高密度計算設(shè)備適合采用風(fēng)冷解決所有散熱問題D.冷熱通道隔離可提升風(fēng)冷系統(tǒng)的效率38、在超算系統(tǒng)中，以下哪些因素會影響任務(wù)調(diào)度效率？A.節(jié)點間的通信延遲B.作業(yè)的資源請求匹配度C.存儲I/O帶寬D.操作系統(tǒng)桌面美觀程度39、以下哪些是衡量超算系統(tǒng)性能的關(guān)鍵指標(biāo)？A.FLOPS（每秒浮點運算次數(shù)）B.能效比（每瓦特性能）C.存儲總?cè)萘緿.Linpack基準(zhǔn)測試結(jié)果40、在超算中心的數(shù)據(jù)管理中，以下哪些做法有助于提升數(shù)據(jù)訪問效率？A.使用并行文件系統(tǒng)（如Lustre）B.數(shù)據(jù)分級存儲（熱、溫、冷數(shù)據(jù)分層）C.所有數(shù)據(jù)統(tǒng)一存于本地磁盤D.采用數(shù)據(jù)預(yù)取和緩存機制41、在高性能計算系統(tǒng)中，衡量計算性能的常用指標(biāo)包括以下哪些？A.FLOPSB.MIPSC.帶寬D.延遲42、以下哪些是并行計算模型的常見類型？A.數(shù)據(jù)并行B.任務(wù)并行C.消息傳遞模型D.共享內(nèi)存模型43、在超算中心的冷卻系統(tǒng)設(shè)計中，以下哪些技術(shù)被廣泛采用以提升能效？A.液體冷卻B.熱通道封閉C.自然風(fēng)冷D.浸沒式冷卻44、以下哪些是超算系統(tǒng)中常見的存儲架構(gòu)組成部分？A.分布式文件系統(tǒng)B.并行文件系統(tǒng)C.高速緩存D.對象存儲45、在超算任務(wù)調(diào)度中，以下哪些因素會影響調(diào)度算法的性能？A.任務(wù)依賴關(guān)系B.節(jié)點負(fù)載狀態(tài)C.網(wǎng)絡(luò)帶寬D.用戶優(yōu)先級三、判斷題判斷下列說法是否正確（共10題）46、在高性能計算中，浮點運算能力通常以FLOPS為單位進行衡量。A.正確B.錯誤47、并行計算中，Amdahl定律用于評估任務(wù)并行化后最大加速比的理論上限。A.正確B.錯誤48、在Linux系統(tǒng)中，chmod命令用于修改文件或目錄的訪問權(quán)限。A.正確B.錯誤49、MPI（MessagePassingInterface）是一種用于共享內(nèi)存系統(tǒng)的線程通信標(biāo)準(zhǔn)。A.正確B.錯誤50、GPU在超算中主要用于圖形渲染，對科學(xué)計算貢獻較小。A.正確B.錯誤51、在并行計算中，Amdahl定律用于評估系統(tǒng)性能提升的上限，主要受限于程序中可并行部分的比例。A.正確B.錯誤52、在Linux系統(tǒng)中，使用chmod755filename命令會賦予文件所有者讀、寫、執(zhí)行權(quán)限，而組用戶和其他用戶僅擁有讀和執(zhí)行權(quán)限。A.正確B.錯誤53、浮點數(shù)在計算機中通常采用IEEE754標(biāo)準(zhǔn)表示，其中雙精度浮點數(shù)占用64位，包含1位符號位、8位指數(shù)位和55位尾數(shù)位。A.正確B.錯誤54、在MPI（消息傳遞接口）編程中，MPI_Bcast函數(shù)用于將一個進程的數(shù)據(jù)廣播到所有其他進程，常用于初始化共享數(shù)據(jù)。A.正確B.錯誤55、計算機集群中的負(fù)載均衡技術(shù)旨在將計算任務(wù)均勻分配到各節(jié)點，以提高整體資源利用率和響應(yīng)速度。A.正確B.錯誤

參考答案及解析1.【參考答案】A【解析】MPI是一種廣泛應(yīng)用于超算環(huán)境的分布式內(nèi)存并行編程模型，支持跨多個計算節(jié)點的消息傳遞，適合處理大規(guī)模科學(xué)計算任務(wù)。OpenMP主要用于共享內(nèi)存系統(tǒng)的多線程并行，CUDA專用于GPU加速計算，Pthreads是操作系統(tǒng)級線程庫，不針對高性能計算優(yōu)化。因此，在空天超算場景下，MPI更適用于分布式數(shù)據(jù)計算任務(wù)。2.【參考答案】B【解析】free-m命令以MB為單位顯示系統(tǒng)的物理和虛擬內(nèi)存使用情況，是監(jiān)控內(nèi)存資源的常用工具。df-h用于查看磁盤空間，top用于動態(tài)查看進程和CPU占用，psaux列出進程狀態(tài)但不直觀反映整體內(nèi)存使用。在超算運維中，free-m是快速診斷內(nèi)存瓶頸的首選命令。3.【參考答案】D【解析】RAID10結(jié)合了RAID1（鏡像）和RAID0（條帶化），既具備數(shù)據(jù)冗余能力，又提升讀寫性能。RAID0無冗余，RAID1性能提升有限，RAID5雖有冗余但寫入性能較低。在超算中心存儲系統(tǒng)中，RAID10常用于對性能與可靠性要求高的關(guān)鍵節(jié)點。4.【參考答案】C【解析】NumPy數(shù)組基于C實現(xiàn)，支持向量化運算，內(nèi)存占用低且計算效率高，特別適合處理超算中的大規(guī)模數(shù)值計算任務(wù)。列表推導(dǎo)式和for循環(huán)在Python層面運行，速度慢；字典適用于鍵值存儲，不支持?jǐn)?shù)學(xué)運算。因此NumPy是科學(xué)計算的首選工具。5.【參考答案】C【解析】InfiniBand是一種高帶寬、低延遲的網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)，廣泛用于超算集群中節(jié)點間的快速數(shù)據(jù)交換。HTTP、FTP、SMTP基于TCP/IP，延遲較高，不適合大規(guī)模并行計算通信需求。InfiniBand配合MPI可顯著提升并行計算效率，是現(xiàn)代超算中心的核心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)之一。6.【參考答案】C【解析】FLOPS（Floating-pointOperationsPerSecond）是衡量計算機每秒可執(zhí)行的浮點運算次數(shù)，是評估超算中心計算能力的核心指標(biāo)。MHz用于表示處理器主頻，GB是存儲容量單位，Mbps是數(shù)據(jù)傳輸速率單位，均不直接反映浮點計算性能。高性能計算尤其關(guān)注并行浮點處理能力，因此FLOPS為正確答案。7.【參考答案】B【解析】MPI是一種廣泛應(yīng)用于高性能計算的標(biāo)準(zhǔn)消息傳遞接口，主要用于分布式內(nèi)存系統(tǒng)中不同進程之間的數(shù)據(jù)交換與通信。它不管理共享內(nèi)存（如OpenMP所做），也不負(fù)責(zé)任務(wù)調(diào)度或圖形處理。通過發(fā)送和接收消息，MPI支持大規(guī)模并行程序的協(xié)調(diào)運行，是超算中心常用的核心編程模型之一。8.【參考答案】D【解析】CPU緩存位于處理器內(nèi)部，訪問速度遠(yuǎn)高于其他存儲設(shè)備，用于臨時存放頻繁使用的指令和數(shù)據(jù)。SSD快于HDD但慢于緩存，磁帶則用于冷數(shù)據(jù)歸檔，速度最慢。存儲層次結(jié)構(gòu)中，速度從高到低依次為：寄存器→緩存→內(nèi)存→SSD→HDD→磁帶，因此CPU緩存為最快存儲介質(zhì)。9.【參考答案】B【解析】FLOPS/Watt（每瓦浮點運算次數(shù)）是衡量超級計算機能效的關(guān)鍵指標(biāo)，反映單位能耗下的計算效率。PUE用于評估數(shù)據(jù)中心整體電力使用效率，IOPS衡量存儲系統(tǒng)每秒輸入/輸出操作數(shù)，Latency指延遲時間。在綠色計算背景下，F(xiàn)LOPS/Watt對超算中心的可持續(xù)運行具有重要意義。10.【參考答案】C【解析】OpenMP是一種支持多線程并行編程的API，專為共享內(nèi)存系統(tǒng)設(shè)計，適用于多核CPU上的任務(wù)并行。CUDA用于GPU通用計算，MapReduce和Hadoop主要用于分布式大數(shù)據(jù)處理。在單節(jié)點多核環(huán)境下，OpenMP通過編譯指令簡化并行化開發(fā)，是超算中常見的共享內(nèi)存并行工具。11.【參考答案】C【解析】FLOPS（Floating-pointOperationsPerSecond）是衡量計算機每秒執(zhí)行浮點運算次數(shù)的單位，廣泛用于評估超算中心等高性能計算系統(tǒng)的運算能力。MHz表示處理器主頻，GB是存儲容量單位，bps是數(shù)據(jù)傳輸速率單位，均不直接反映浮點計算性能。因此，正確答案為C。12.【參考答案】B【解析】SPMD（SingleProgramMultipleData）是一種常用的并行編程模型，多個處理器執(zhí)行同一程序但處理不同數(shù)據(jù)，適用于分布式內(nèi)存架構(gòu)，如超算集群。SIMD適用于向量處理器，MIMD涵蓋范圍廣但不夠具體，MPMD使用多個程序，復(fù)雜度高。SPMD因其高效性和可擴展性，在超算中應(yīng)用廣泛，故選B。13.【參考答案】B【解析】ps命令用于顯示當(dāng)前系統(tǒng)的進程狀態(tài)，常用于高性能計算環(huán)境中監(jiān)控任務(wù)運行情況。top命令可動態(tài)查看進程，但ps更基礎(chǔ)且常用于腳本中。ls用于列出文件，df用于查看磁盤空間。本題考查基礎(chǔ)Linux操作，正確答案為B。14.【參考答案】C【解析】MPI_Send和MPI_Recv分別用于發(fā)送和接收消息，是實現(xiàn)點對點通信的核心函數(shù)。MPI_Bcast用于廣播，MPI_Reduce用于歸約操作，MPI_Gather用于收集數(shù)據(jù)。在進程間直接傳輸數(shù)據(jù)時，必須使用Send/Recv組合，因此正確答案為C。15.【參考答案】C【解析】存儲設(shè)備的訪問速度由快到慢一般為：寄存器<高速緩存<內(nèi)存<SSD<HDD<磁帶。內(nèi)存（RAM）直接與CPU交換數(shù)據(jù)，速度遠(yuǎn)高于各類外部存儲。SSD雖比HDD快，但仍慢于內(nèi)存。在超算系統(tǒng)中，內(nèi)存帶寬是性能關(guān)鍵瓶頸之一，故本題選C。16.【參考答案】C【解析】SPMD模型是并行計算中處理大規(guī)?？茖W(xué)計算（如稀疏矩陣）的常用模式。它允許同一程序在不同數(shù)據(jù)集上并行執(zhí)行，適用于分布式內(nèi)存系統(tǒng)。稀疏矩陣運算常用于數(shù)值模擬、流體力學(xué)等領(lǐng)域，需節(jié)點間通信協(xié)調(diào)，SPMD通過MPI等實現(xiàn)高效分布計算。SIMD適合規(guī)則數(shù)據(jù)并行，如圖像處理；MIMD泛化性強但控制復(fù)雜；Dataflow多用于特定硬件架構(gòu)。故C為最優(yōu)解。17.【參考答案】B【解析】top命令可動態(tài)顯示系統(tǒng)進程資源占用情況，包括CPU、內(nèi)存、進程狀態(tài)等，適用于超算節(jié)點性能監(jiān)控。ls用于列出目錄內(nèi)容，grep用于文本搜索，cp用于文件復(fù)制，均無監(jiān)控功能。在運維管理中，top是排查負(fù)載異常、資源瓶頸的常用工具，支持交互式操作，實時性強，因此B正確。18.【參考答案】A【解析】MPI_Send和MPI_Recv分別用于發(fā)送和接收消息，是點對點通信的基礎(chǔ)函數(shù)。MPI_Bcast為廣播，MPI_Reduce用于歸約操作，適用于多進程聚合計算；Scatter/Gather用于分發(fā)/收集數(shù)據(jù)；Barrier用于同步，Wait用于非阻塞通信等待。點對點通信是MPI最底層機制，處理任意兩進程間數(shù)據(jù)交換，故A正確。19.【參考答案】D【解析】內(nèi)存（RAM）具有最快的數(shù)據(jù)讀寫速度，常用于超算中臨時存儲計算中間結(jié)果，提升處理效率。SSD雖快于HDD和磁帶，但仍慢于內(nèi)存；HDD適用于大容量存儲；磁帶用于冷數(shù)據(jù)歸檔。超算任務(wù)對I/O延遲敏感，內(nèi)存作為緩存可顯著減少等待時間，因此D為正確答案。20.【參考答案】B【解析】Slurm（SimpleLinuxUtilityforResourceManagement）是超算集群廣泛使用的作業(yè)調(diào)度系統(tǒng)，核心功能包括作業(yè)提交、隊列管理、節(jié)點資源分配與任務(wù)調(diào)度。它協(xié)調(diào)用戶任務(wù)與可用計算資源，支持優(yōu)先級、并行作業(yè)控制等。文件系統(tǒng)由Lustre等管理，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和用戶認(rèn)證不屬于其職責(zé)。因此B正確。21.【參考答案】C【解析】FLOPS（Floating-pointOperationsPerSecond）即每秒浮點運算次數(shù)，是衡量計算機尤其是超算系統(tǒng)計算性能的核心指標(biāo)。MHz用于表示處理器主頻，GB是存儲容量單位，bps表示數(shù)據(jù)傳輸速率。在空天超算等高性能計算場景中，F(xiàn)LOPS能更準(zhǔn)確反映系統(tǒng)處理復(fù)雜科學(xué)計算任務(wù)的能力，如氣象模擬、航天器軌道計算等，因此被廣泛采用。22.【參考答案】D【解析】SPMD（SingleProgramMultipleData）是一種在分布式內(nèi)存系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的并行編程模型，多個處理器執(zhí)行相同程序但處理不同數(shù)據(jù)塊，適合MPI等超算環(huán)境。MIMD雖也支持并行，但泛指多指令流多數(shù)據(jù)流結(jié)構(gòu)，不特指編程模型。SIMD適用于向量處理器，SISD為串行模型。在空天計算任務(wù)中，SPMD能高效處理大規(guī)模數(shù)據(jù)并行問題，是超算中心常用模式。23.【參考答案】C【解析】液冷技術(shù)通過液體直接或間接接觸發(fā)熱部件，導(dǎo)熱效率遠(yuǎn)高于空氣，特別適用于高功率密度的超算設(shè)備。風(fēng)冷在傳統(tǒng)機房中常見，但散熱能力有限；自然對流和熱管適用于低功耗場景。隨著超算芯片功耗上升，液冷（如浸沒式或冷板式）已成為主流方案，能顯著降低PUE值，提升能效比，是現(xiàn)代空天超算中心的關(guān)鍵節(jié)能技術(shù)。24.【參考答案】C【解析】共軛梯度法（CG）是求解大型稀疏對稱正定線性方程組的高效迭代算法，內(nèi)存占用少、收斂快，適合超算環(huán)境。高斯消元和LU分解為直接法，計算復(fù)雜度高，不適用于超大規(guī)模問題。克萊姆法則計算量呈階乘增長，僅適用于極小規(guī)模系統(tǒng)。在空天仿真、流體力學(xué)等場景中，系數(shù)矩陣常為稀疏矩陣，共軛梯度法及其變種被廣泛應(yīng)用。25.【參考答案】B【解析】InfiniBand是一種高性能、低延遲的網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)，廣泛用于超算中心節(jié)點間的高速通信，支持遠(yuǎn)程直接內(nèi)存訪問（RDMA），顯著降低通信開銷。RAID用于存儲冗余，USB3.0為外部設(shè)備接口，HTTP是應(yīng)用層協(xié)議，延遲高，不適合高性能計算通信。在空天計算任務(wù)中，如大規(guī)模并行模擬，節(jié)點間頻繁數(shù)據(jù)交換依賴InfiniBand等高速網(wǎng)絡(luò)以保證整體效率。26.【參考答案】C【解析】SPMD是一種廣泛應(yīng)用在分布式內(nèi)存系統(tǒng)中的并行編程模型，程序在多個處理器上同時運行，處理不同的數(shù)據(jù)子集，適合稀疏矩陣的分塊存儲與并行求解。稀疏矩陣常用于科學(xué)計算與仿真，其非零元素分布不均，SPMD結(jié)合MPI可高效實現(xiàn)跨節(jié)點通信與負(fù)載均衡。SIMD適用于規(guī)則數(shù)據(jù)并行，如圖像處理；Fork-Join多用于共享內(nèi)存任務(wù)并行；MIMD雖通用但不特指稀疏矩陣場景。因此SPMD為最優(yōu)選擇。27.【參考答案】B【解析】top命令可動態(tài)顯示系統(tǒng)中各進程資源占用情況，包括CPU、內(nèi)存和進程狀態(tài)，適用于實時監(jiān)控超算節(jié)點運行負(fù)載。grep用于文本搜索，make用于編譯構(gòu)建，ssh用于遠(yuǎn)程登錄，均不具備綜合監(jiān)控功能。在集群運維中，top常與htop、nmon等工具配合使用，快速診斷性能瓶頸。因此，top是基礎(chǔ)且高效的本地監(jiān)控工具，符合高頻考點要求。28.【參考答案】C【解析】Lustre是一種并行分布式文件系統(tǒng)，專為高性能計算設(shè)計，支持高帶寬、低延遲的并發(fā)讀寫，廣泛應(yīng)用于超算中心。NTFS和FAT32為Windows系統(tǒng)常見文件系統(tǒng)，擴展性與并發(fā)能力有限；ext4雖穩(wěn)定，但為本地文件系統(tǒng)，難以支撐千級節(jié)點并行訪問。Lustre通過元數(shù)據(jù)與存儲分離架構(gòu)，實現(xiàn)PB級數(shù)據(jù)高效管理，是超算I/O核心解決方案，屬歷年高頻考點。29.【參考答案】C【解析】MPI_Barrier用于阻塞所有進程，直至參與通信的全體進程均到達(dá)同步點，確保執(zhí)行順序一致性。MPI_Send和MPI_Recv用于點對點通信，MPI_Bcast實現(xiàn)廣播操作，但不保證所有進程執(zhí)行進度同步。在并行計算中，Barrier常用于階段劃分與性能測試，防止數(shù)據(jù)競爭。該函數(shù)是MPI基礎(chǔ)核心函數(shù)之一，屬必考知識點。30.【參考答案】B【解析】Slurm（SimpleLinuxUtilityforResourceManagement）是超算領(lǐng)域主流的作業(yè)調(diào)度系統(tǒng)，負(fù)責(zé)節(jié)點分配、任務(wù)啟動、資源監(jiān)控與作業(yè)排隊。Nginx為Web服務(wù)器，MySQL為數(shù)據(jù)庫，Docker為容器工具，均不承擔(dān)作業(yè)調(diào)度功能。Slurm支持批處理與交互式任務(wù)，兼容大規(guī)模集群，被天河、神威等系統(tǒng)廣泛采用。掌握其基本功能是超算運維與使用的核心能力，屬高頻考點。31.【參考答案】A、B、C【解析】FLOPS是衡量計算能力的核心指標(biāo)，反映處理器執(zhí)行浮點運算的速度；內(nèi)存帶寬影響數(shù)據(jù)從內(nèi)存?zhèn)鬏數(shù)教幚砥鞯乃俾?，是制約性能的“瓶頸”之一；網(wǎng)絡(luò)延遲在分布式計算中直接影響節(jié)點間通信效率。存儲容量雖然重要，但屬于存儲能力范疇，不直接反映計算性能，因此D不選。32.【參考答案】A、B、D【解析】數(shù)據(jù)并行指將數(shù)據(jù)分塊在多個處理器上同時處理；任務(wù)并行是將不同任務(wù)分配給不同處理器執(zhí)行；消息傳遞模型（如MPI）是實現(xiàn)并行通信的重要方式。指令流水線屬于處理器內(nèi)部的優(yōu)化技術(shù)，雖提升效率，但不屬于并行計算模型范疇，故C不選。33.【參考答案】A、C、D【解析】分布式存儲通過數(shù)據(jù)副本或糾刪碼實現(xiàn)冗余，提升容錯能力；支持橫向擴展，便于系統(tǒng)擴容；常用一致性哈希等算法分布數(shù)據(jù)。RAID0屬于本地磁盤陣列技術(shù)，不適用于分布式環(huán)境，且無冗余，故B錯誤。34.【參考答案】A、B、C【解析】PUE（電源使用效率）是總能耗與IT設(shè)備能耗之比。液冷散熱減少空調(diào)能耗；提高服務(wù)器負(fù)載可提升能源利用率；高效UPS降低電力轉(zhuǎn)換損耗。增加發(fā)電機數(shù)量不直接影響日常PUE，主要用于應(yīng)急供電，故D不選。35.【參考答案】A、B、D【解析】OpenMP適用于共享內(nèi)存系統(tǒng)的多線程并行；CUDA用于GPU加速計算，廣泛應(yīng)用于科學(xué)仿真；MPI是分布式內(nèi)存系統(tǒng)中最主流的消息傳遞接口。MapReduce主要用于大數(shù)據(jù)批處理，非傳統(tǒng)科學(xué)計算主流模型，故C不選。36.【參考答案】A、B、C【解析】MPI適用于分布式內(nèi)存系統(tǒng)的進程間通信，廣泛用于超算環(huán)境；OpenMP支持共享內(nèi)存多線程并行，適合多核CPU；MapReduce是面向大規(guī)模數(shù)據(jù)處理的并行編程模型，常用于Hadoop等平臺。FTP是文件傳輸協(xié)議，不涉及并行計算，故D錯誤。37.【參考答案】A、B、D【解析】液冷（尤其是浸沒式）能更高效地帶走熱量，適合高密度計算；風(fēng)冷在高負(fù)載下易達(dá)瓶頸，不能滿足所有需求，C錯誤；冷熱通道隔離是數(shù)據(jù)中心常用節(jié)能手段，能顯著提升風(fēng)冷效率，故A、B、D正確。38.【參考答案】A、B、C【解析】任務(wù)調(diào)度需綜合考慮計算資源、通信開銷和I/O性能。通信延遲影響并行效率，資源匹配度決定調(diào)度合理性，I/O帶寬影響數(shù)據(jù)讀取速度。操作系統(tǒng)界面美觀與調(diào)度無關(guān)，D為干擾項，故正確答案為A、B、C。39.【參考答案】A、B、D【解析】FLOPS是衡量計算能力的核心指標(biāo)；能效比反映綠色計算水平，日益重要；Linpack是TOP500排名依據(jù)，代表實際科學(xué)計算性能。存儲容量雖重要，但不直接反映計算性能，故C不選。40.【參考答案】A、B、D【解析】并行文件系統(tǒng)支持高并發(fā)讀寫；分級存儲優(yōu)化成本與性能；預(yù)取與緩存減少等待時間。本地磁盤無法滿足集群共享與高吞吐需求，C錯誤。A、B、D均為高效數(shù)據(jù)管理策略。41.【參考答案】A、B、C、D【解析】FLOPS（每秒浮點運算次數(shù)）是衡量超算系統(tǒng)計算能力的核心指標(biāo)；MIPS（每秒百萬條指令）反映處理器執(zhí)行指令的速度，適用于通用計算性能評估；帶寬指數(shù)據(jù)傳輸速率，影響系統(tǒng)整體效率；延遲表示從請求到響應(yīng)的時間，直接影響并行計算效率。這四項均為高性能計算系統(tǒng)性能評估的關(guān)鍵參數(shù)，尤其在空天超算場景中需綜合考量。42.【參考答案】A、B、C、D【解析】數(shù)據(jù)并行指將數(shù)據(jù)分塊在多個處理器上同時處理；任務(wù)并行是將不同任務(wù)分配給不同處理單元；消息傳遞模型（如MPI）通過顯式通信實現(xiàn)進程間協(xié)作；共享內(nèi)存模型（如OpenMP）允許多線程訪問公共內(nèi)存空間。這些模型廣泛應(yīng)用于超算系統(tǒng)編程，適應(yīng)不同應(yīng)用場景的并行需求。43.【參考答案】A、B、D【解析】液體冷卻通過冷卻液直接接觸發(fā)熱部件實現(xiàn)高效散熱；熱通道封閉減少冷熱氣流混合，提高空調(diào)效率；浸沒式冷卻將服務(wù)器浸入絕緣液體中，散熱效率極高，適用于高密度計算。自然風(fēng)冷雖節(jié)能，但在高功率密度的超算環(huán)境中難以滿足散熱需求，應(yīng)用受限。44.【參考答案】A、B、C、D【解析】并行文件系統(tǒng)（如Lustre）支持多節(jié)點并發(fā)訪問，是超算主流存儲方案；分布式文件系統(tǒng)提升數(shù)據(jù)冗余與訪問效率；高速緩存用于緩解CPU與主存間的速度差異；對象存儲適用于非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的大規(guī)模管理。這些組件共同構(gòu)建高效、可擴展的超算存儲體系。45.【參考答案】A、B、C、D【解析】任務(wù)依賴關(guān)系決定執(zhí)行順序，影響調(diào)度邏輯；節(jié)點負(fù)載狀態(tài)決定資源可用性，避免過載；網(wǎng)絡(luò)帶寬影響數(shù)據(jù)傳輸效率，尤其在分布式計算中至關(guān)重要；用戶優(yōu)先級用于資源分配策略，保障關(guān)鍵任務(wù)。調(diào)度算法需綜合這些因素以實現(xiàn)高效、公平的資源利用。46.【參考答案】A【解析】FLOPS（FloatingPointOperationsPerSecond）是衡量計算設(shè)備每秒可執(zhí)行浮點運算次數(shù)的單位，廣泛用于評估超級計算機和高性能計算系統(tǒng)的處理能力?？仗斐阒行牡葯C構(gòu)在評估系統(tǒng)性能時，F(xiàn)LOPS是核心指標(biāo)之一，如TFLOPS（萬億次）、PFLOPS（千萬億次）等。因此該說法正確。47.【參考答案】A【解析】Amdahl定律指出，程序的加速比受限于其串行部分的比例。即使并行部分完全優(yōu)化，整體加速比仍由不可并行的部分決定。這一定律在超算系統(tǒng)設(shè)計中具有指導(dǎo)意義，用于合理評估并行效率和資源投入的邊際效益，因此該說法正確。48.【參考答案】A【解析】chmod（changemode）是Linux中用于設(shè)置文件或目錄權(quán)限的命令，通過數(shù)字或符號方式定義用戶、組和其他用戶的讀、寫、執(zhí)行權(quán)限。在超算環(huán)境中，權(quán)限管理對數(shù)據(jù)安全與多用戶協(xié)作至關(guān)重要，該命令為系統(tǒng)管理基本工具，因此該說法正確。49.【參考答案】B【解析】MPI是用于分布式內(nèi)存系統(tǒng)的消息傳遞接口，常用于集群和超算環(huán)境中不同計算節(jié)點間的數(shù)據(jù)通信。共享內(nèi)存系統(tǒng)中線程通信通常使用OpenMP等API。MPI不依賴共享內(nèi)存，而是通過顯式發(fā)送和接收消息實現(xiàn)通信，因此該說法錯誤。50.【參考答案】B【解析】現(xiàn)代GPU具備強大的并行計算能力，廣泛應(yīng)用于科學(xué)計算、人工智能、流體力學(xué)模擬等領(lǐng)域。在超算中心，GPU常作為加速器與CPU協(xié)同工作，顯著提升計算效率。例如，許多TOP500超算系統(tǒng)采用GPU加速架構(gòu)，因此該說法錯誤。51.【參考答案】A【解析】Amdahl定律指出，程序的加速比受限于不可并行部分（串行部分）所占比例。即使并行部分投入無限多處理器，整體加速比仍有上限。例如，若程序有20%為串行部分，最大加速比不超過5倍。該定律強調(diào)優(yōu)化串行部分的重要性，是并行計算性能分析的基礎(chǔ)工具。適用于多核、分布式及超算環(huán)境的性能預(yù)估。52.【參考答案】A【解析】chmod755中，第一位7表示所有者權(quán)限（4+2+1，即讀、寫、執(zhí)行），第二位5表示組用戶權(quán)限（4+1，讀和執(zhí)行），第三位5表示其他用戶權(quán)限相同。該權(quán)限設(shè)置常見于可執(zhí)行腳本或程序文件，確保安全的同時允許運行。是Linux系統(tǒng)管理中的基礎(chǔ)權(quán)限配置，廣泛應(yīng)用于服務(wù)器與超算平臺。53.【參考答案】B【解析】雙精度浮點數(shù)確實遵循IEEE754標(biāo)準(zhǔn)，占用64位，但其結(jié)構(gòu)為：1位符號位、11位指數(shù)位、52位尾數(shù)位（有效數(shù)位），而非55位尾數(shù)?？偽粩?shù)1+11+52=64。尾數(shù)部分隱含一個前導(dǎo)1，實際精度為53位。該標(biāo)準(zhǔn)確保浮點運算的跨平臺一致性，是科學(xué)計算和超算中的核心數(shù)據(jù)表示方式。54.【參考答案】A【解析】MPI_Bcast是MPI標(biāo)準(zhǔn)中的集體通信函數(shù)，由指定根進程發(fā)送數(shù)據(jù)到通信子中的所有進程。廣泛應(yīng)用于并行程序啟動階段，確保各進程獲得相同初始參數(shù)。其效率依賴底層網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑c實現(xiàn)優(yōu)化，是超算任務(wù)中數(shù)據(jù)分發(fā)的關(guān)鍵函數(shù)之一，正確使用可顯著提升并行效率。55.【參考答案】A【解析】負(fù)載均衡通過調(diào)度算法（如輪詢、最小負(fù)載、加權(quán)分配等）將任務(wù)合理分發(fā)至集群節(jié)點，避免部分節(jié)點過載而其他空閑。有助于提升系統(tǒng)吞吐量、降低延遲，是高性能計算與云計算平臺的核心機制。在空天超算等大規(guī)模計算環(huán)境中，動態(tài)負(fù)載均衡對任務(wù)執(zhí)行效率具有決定性影響。

2025陜西空天超算中心招聘（16人）筆試歷年?？键c試題專練附帶答案詳解（第2套）一、單項選擇題下列各題只有一個正確答案，請選出最恰當(dāng)?shù)倪x項（共30題）1、在高性能計算集群中，以下哪種并行計算模型最適合處理大規(guī)模稀疏矩陣運算？A．SIMD（單指令多數(shù)據(jù)）

B．MIMD（多指令多數(shù)據(jù)）

C．SPMD（單程序多數(shù)據(jù)）

D．?dāng)?shù)據(jù)流模型2、在Linux系統(tǒng)中，以下哪個命令可用于實時監(jiān)控集群節(jié)點的CPU和內(nèi)存使用情況？A．ls

B．top

C．grep

D．cp3、下列存儲類型中，哪一種通常作為超算中心的高速緩存層以提升I/O性能？A．機械硬盤（HDD）

B．網(wǎng)絡(luò)附加存儲（NAS）

C．固態(tài)硬盤（SSD）

D．磁帶庫4、在MPI（消息傳遞接口）編程中，實現(xiàn)所有進程同步的函數(shù)是？A．MPI_Send

B．MPI_Recv

C．MPI_Barrier

D．MPI_Bcast5、以下哪種技術(shù)常用于超算中心的作業(yè)調(diào)度系統(tǒng)中，以優(yōu)化資源利用率？A．DNS解析

B．負(fù)載均衡

C．RAID磁盤陣列

D．SSL加密6、在高性能計算系統(tǒng)中，用于衡量計算機浮點運算能力的常用單位是：A．Hz

B．bps

C．FLOPS

D．Byte/s7、下列存儲設(shè)備中，數(shù)據(jù)訪問速度最快的是：A．固態(tài)硬盤（SSD）

B．機械硬盤（HDD）

C．內(nèi)存（RAM）

D．磁帶存儲8、在并行計算中，MPI（MessagePassingInterface）主要用于實現(xiàn)：A．共享內(nèi)存管理

B．進程間消息傳遞

C．線程同步控制

D．圖形界面渲染9、以下哪種調(diào)度算法最有利于提高系統(tǒng)的吞吐量？A．先來先服務(wù)（FCFS）

B．短作業(yè)優(yōu)先（SJF）

C．時間片輪轉(zhuǎn)（RR）

D．優(yōu)先級調(diào)度10、在Linux系統(tǒng)中，用于查看當(dāng)前運行進程的命令是：A．ls

B．ps

C．df

D．grep11、在高性能計算系統(tǒng)中，用于衡量計算機每秒可執(zhí)行浮點運算次數(shù)的指標(biāo)是：A．CPU主頻

B．內(nèi)存帶寬

C．FLOPS

D．存儲容量12、在并行計算架構(gòu)中，MPI（MessagePassingInterface）主要用于實現(xiàn)：A．共享內(nèi)存訪問

B．多線程同步

C．進程間通信

D．圖形渲染加速13、下列存儲設(shè)備中，數(shù)據(jù)訪問速度最快的是：A．固態(tài)硬盤（SSD）

B．機械硬盤（HDD）

C．光盤（DVD）

D．寄存器14、在Linux系統(tǒng)中，用于查看當(dāng)前運行進程的命令是：A．ls

B．pwd

C．top

D．grep15、下列哪項技術(shù)主要用于提升超算中心能效比？A．液冷散熱技術(shù)

B．增加硬盤容量

C．?dāng)U展顯示器數(shù)量

D．使用機械鍵盤16、在高性能計算系統(tǒng)中，用于衡量計算機浮點運算能力的常用單位是：A．Hz

B．bps

C．FLOPS

D．Byte/s17、在分布式存儲系統(tǒng)中，以下哪種技術(shù)主要用于提高數(shù)據(jù)的可靠性和容錯能力？A．?dāng)?shù)據(jù)壓縮

B．?dāng)?shù)據(jù)加密

C．?dāng)?shù)據(jù)副本機制

D．?dāng)?shù)據(jù)緩存18、以下哪種并行計算模型適用于大規(guī)模數(shù)據(jù)的并行處理，常用于超算和大數(shù)據(jù)平臺？A．MPI

B．REST

C．RPC

D．HTTP19、在Linux系統(tǒng)中，以下哪個命令可用于查看當(dāng)前系統(tǒng)的內(nèi)存使用情況？A．top

B．df

C．ls

D．ping20、在計算機集群中，負(fù)責(zé)任務(wù)調(diào)度和資源管理的核心組件通常是：A．計算節(jié)點

B．存儲節(jié)點

C．管理節(jié)點

D．網(wǎng)絡(luò)交換機21、在高性能計算系統(tǒng)中，用于衡量計算機浮點運算能力的常用單位是：A．MHz

B．GB

C．FLOPS

D．Mbps22、下列并行計算模型中，最適合用于分布式內(nèi)存系統(tǒng)的編程模型是：A．OpenMP

B．CUDA

C．MPI

D．Pthreads23、在Linux系統(tǒng)中，用于查看當(dāng)前運行進程的命令是：A．ls

B．pwd

C．ps

D．df24、下列存儲設(shè)備中，數(shù)據(jù)訪問速度最快的是：A．固態(tài)硬盤（SSD）

B．機械硬盤（HDD）

C．內(nèi)存（RAM）

D．磁帶存儲25、在計算機集群中，負(fù)責(zé)統(tǒng)一分配計算任務(wù)的節(jié)點通常稱為：A．計算節(jié)點

B．存儲節(jié)點

C．管理節(jié)點

D．主節(jié)點（MasterNode）26、在高性能計算集群中，用于實現(xiàn)節(jié)點間高速通信的主流網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)是？A．以太網(wǎng)（1000BASE-T）

B．InfiniBand

C．Wi-Fi6

D．USB3.027、在并行計算模型中，MPI（MessagePassingInterface）主要用于實現(xiàn)哪種并行模式？A．共享內(nèi)存并行

B．分布式內(nèi)存并行

C．多線程并行

D．向量化計算28、下列哪項是衡量超級計算機浮點運算能力的常用單位？A．Hz

B．bps

C．FLOPS

D．Byte29、在Linux集群環(huán)境中，以下哪種工具常用于批量部署和管理計算節(jié)點操作系統(tǒng)？A．NFS

B．SSH

C．PXE+Kickstart

D．Ganglia30、在超算中心能效評估中，下列哪項指標(biāo)用于衡量每瓦特電力提供的計算性能？A．CPU利用率

B．PUE

C．FLOPS/Watt

D．IOPS二、多項選擇題下列各題有多個正確答案，請選出所有正確選項（共15題）31、在高性能計算系統(tǒng)中，以下哪些是衡量計算節(jié)點性能的關(guān)鍵指標(biāo)？A.CPU主頻B.內(nèi)存帶寬C.網(wǎng)絡(luò)延遲D.存儲容量32、以下哪些編程模型常用于并行計算環(huán)境下的科學(xué)計算任務(wù)？A.MPIB.OpenMPC.CUDAD.HTTP33、在超算中心的能效評估中，以下哪些指標(biāo)被廣泛采用？A.FLOPS/WattB.PUE（電源使用效率）C.存儲IOPSD.網(wǎng)絡(luò)吞吐量34、以下哪些技術(shù)有助于提升超算系統(tǒng)的任務(wù)調(diào)度效率？A.作業(yè)隊列優(yōu)先級管理B.負(fù)載均衡算法C.容器化部署D.數(shù)據(jù)壓縮存儲35、在大規(guī)?？茖W(xué)模擬中，影響并行計算可擴展性的主要因素包括？A.通信開銷B.負(fù)載不均衡C.算法并行度D.顯示器分辨率36、在高性能計算系統(tǒng)中，以下哪些是衡量計算性能的關(guān)鍵指標(biāo)？A.浮點運算能力（FLOPS）B.內(nèi)存帶寬C.網(wǎng)絡(luò)延遲D.存儲容量37、并行計算模型中，以下哪些屬于常見的并行編程模型？A.MPI（消息傳遞接口）B.OpenMPC.CUDAD.HTTP38、在超算中心的冷卻系統(tǒng)設(shè)計中，以下哪些技術(shù)可有效提升散熱效率？A.液冷技術(shù)B.熱通道封閉C.高密度機柜布局D.精密空調(diào)動態(tài)調(diào)控39、以下關(guān)于集群管理系統(tǒng)的功能描述，正確的有哪些？A.資源調(diào)度與分配B.作業(yè)排隊與執(zhí)行C.硬件故障自動修復(fù)D.用戶權(quán)限管理40、在超算應(yīng)用中，以下哪些領(lǐng)域?qū)Ω呔雀↑c計算有較高需求？A.氣象模擬B.人工智能訓(xùn)練C.結(jié)構(gòu)力學(xué)仿真D.視頻轉(zhuǎn)碼41、在高性能計算系統(tǒng)中，以下哪些是衡量計算性能的關(guān)鍵指標(biāo)？A.浮點運算能力（FLOPS）B.內(nèi)存帶寬C.網(wǎng)絡(luò)延遲D.存儲容量42、在并行計算模型中，以下哪些屬于常見的并行編程模型？A.MPI（消息傳遞接口）B.OpenMPC.CUDAD.HTTP43、以下關(guān)于分布式文件系統(tǒng)的描述，正確的有哪些？A.支持大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲與高并發(fā)訪問B.數(shù)據(jù)通常分塊存儲并冗余備份C.典型代表包括HDFS和LustreD.必須部署在單臺服務(wù)器上44、在超算中心的能效評估中，以下哪些因素會影響PUE（電源使用效率）值？A.冷卻系統(tǒng)效率B.服務(wù)器負(fù)載率C.網(wǎng)絡(luò)設(shè)備功耗D.建筑外墻顏色45、以下哪些技術(shù)常用于提升超算系統(tǒng)的任務(wù)調(diào)度效率？A.作業(yè)隊列優(yōu)先級調(diào)度B.負(fù)載均衡算法C.容器化部署D.數(shù)據(jù)壓縮算法三、判斷題判斷下列說法是否正確（共10題）46、在高性能計算中，MPI（消息傳遞接口）主要用于共享內(nèi)存系統(tǒng)中的線程通信。A.正確B.錯誤47、浮點運算能力是衡量超級計算機性能的關(guān)鍵指標(biāo)之一，通常以FLOPS為單位。A.正確B.錯誤48、在Linux系統(tǒng)中，chmod命令用于修改文件的所屬用戶。A.正確B.錯誤49、GPU在超算系統(tǒng)中主要承擔(dān)并行度高、計算密集型任務(wù)的加速處理。A.正確B.錯誤50、Hadoop主要用于實時高性能科學(xué)計算任務(wù)的調(diào)度與執(zhí)行。A.正確B.錯誤51、在高性能計算中，浮點運算能力通常以FLOPS作為衡量單位。A.正確B.錯誤52、并行計算中，Amdahl定律描述的是程序加速比受串行部分的限制。A.正確B.錯誤53、在Linux系統(tǒng)中，chmod命令用于修改文件的所屬用戶。A.正確B.錯誤54、MPI（消息傳遞接口）是一種用于分布式內(nèi)存系統(tǒng)的編程模型。A.正確B.錯誤55、GPU在超算中主要用于通用計算而非圖形渲染。A.正確B.錯誤

參考答案及解析1.【參考答案】C【解析】SPMD模型允許每個處理器運行相同的程序但操作不同的數(shù)據(jù)，廣泛應(yīng)用于分布式內(nèi)存系統(tǒng)中。稀疏矩陣運算通常分布在多個計算節(jié)點上，通過消息傳遞（如MPI）實現(xiàn)協(xié)同計算。SPMD能高效支持這種分布與并行迭代求解，如共軛梯度法等科學(xué)計算場景，因此是超算中心處理此類問題的主流模型。2.【參考答案】B【解析】top命令可動態(tài)顯示系統(tǒng)中進程的資源占用情況，包括CPU利用率、內(nèi)存使用率和運行進程數(shù)，適用于實時監(jiān)控超算節(jié)點的運行狀態(tài)。而ls用于列出文件，grep用于文本搜索，cp用于復(fù)制文件，均不具備監(jiān)控功能。掌握系統(tǒng)監(jiān)控工具是運維高性能計算環(huán)境的基本技能。3.【參考答案】C【解析】固態(tài)硬盤（SSD）具有低延遲、高讀寫速度的特性，常用于構(gòu)建高速緩存層，緩解計算節(jié)點對后端存儲的I/O壓力。HDD和磁帶庫速度較慢，多用于冷數(shù)據(jù)存儲；NAS是文件共享方案，不直接提供緩存加速功能。在大規(guī)模并行計算中，SSD能顯著提升數(shù)據(jù)訪問效率。4.【參考答案】C【解析】MPI_Barrier用于阻塞所有進程，直到所有參與進程都到達(dá)該同步點，確保執(zhí)行順序一致，避免數(shù)據(jù)競爭或邏輯錯誤。MPI_Send和MPI_Recv用于點對點通信，MPI_Bcast實現(xiàn)廣播操作，但不具備全局同步功能。同步機制是并行程序正確性的關(guān)鍵保障。5.【參考答案】B【解析】負(fù)載均衡技術(shù)根據(jù)節(jié)點空閑狀態(tài)、隊列長度等指標(biāo)分配計算任務(wù)，避免資源過載或閑置，提升集群整體效率。DNS解析用于域名轉(zhuǎn)換，RAID提升存儲可靠性，SSL用于數(shù)據(jù)傳輸加密，均不直接參與作業(yè)調(diào)度。主流調(diào)度系統(tǒng)如Slurm、PBS均集成負(fù)載均衡策略。6.【參考答案】C【解析】FLOPS（FloatingPointOperationsPerSecond）即每秒浮點運算次數(shù)，是衡量計算設(shè)備處理浮點運算能力的核心指標(biāo)，廣泛應(yīng)用于超算中心性能評估。Hz表示頻率，bps用于數(shù)據(jù)傳輸速率，Byte/s表示每秒字節(jié)數(shù)，均不直接反映浮點計算能力。因此正確答案為C。7.【參考答案】C【解析】存儲設(shè)備按訪問速度從快到慢通常為：寄存器<高速緩存<內(nèi)存（RAM）<固態(tài)硬盤<機械硬盤<磁帶。內(nèi)存直接與CPU交換數(shù)據(jù)，速度遠(yuǎn)高于各類外部存儲。SSD雖比HDD快，但仍慢于內(nèi)存。因此正確答案為C。8.【參考答案】B【解析】MPI是一種廣泛用于分布式內(nèi)存系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)接口，支持不同計算節(jié)點間的進程通過發(fā)送和接收消息進行通信。它不依賴共享內(nèi)存，適用于大規(guī)模并行計算環(huán)境。線程同步通常由OpenMP等實現(xiàn)。因此正確答案為B。9.【參考答案】B【解析】短作業(yè)優(yōu)先（SJF）調(diào)度算法優(yōu)先執(zhí)行運行時間短的進程，能有效減少平均等待時間和周轉(zhuǎn)時間，從而提升單位時間內(nèi)完成的作業(yè)數(shù)量，即系統(tǒng)吞吐量。雖然可能引發(fā)長作業(yè)“饑餓”，但在提高效率方面表現(xiàn)最優(yōu)。因此正確答案為B。10.【參考答案】B【解析】ps命令用于顯示當(dāng)前系統(tǒng)的進程狀態(tài)，常配合參數(shù)使用（如psaux）以查看詳細(xì)信息。ls用于列出文件，df用于查看磁盤空間，grep用于文本搜索。掌握基本Linux命令對超算運維至關(guān)重要。因此正確答案為B。11.【參考答案】C【解析】FLOPS（Floating-pointOperationsPerSecond）是衡量計算系統(tǒng)浮點運算能力的標(biāo)準(zhǔn)單位，常用于超算中心性能評估。CPU主頻反映處理器時鐘速度，內(nèi)存帶寬影響數(shù)據(jù)傳輸速率，存儲容量表示可保存數(shù)據(jù)總量，均不直接表示浮點運算能力。超算系統(tǒng)強調(diào)大規(guī)?？茖W(xué)計算，F(xiàn)LOPS是最核心的性能指標(biāo)之一。12.【參考答案】C【解析】MPI是一種廣泛用于分布式內(nèi)存系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議，支持不同計算節(jié)點間的進程進行數(shù)據(jù)交換和協(xié)同計算。它不依賴共享內(nèi)存，適用于大規(guī)模超算環(huán)境。共享內(nèi)存和多線程通常由OpenMP等模型處理，圖形渲染則依賴GPU專用接口。MPI在空天計算、氣象模擬等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，是并行編程的關(guān)鍵工具之一。13.【參考答案】D【解析】存儲層次結(jié)構(gòu)中，寄存器位于CPU內(nèi)部，訪問速度最快，用于暫存指令和數(shù)據(jù)。其后依次為高速緩存、內(nèi)存、SSD、HDD和光盤。SSD雖遠(yuǎn)快于HDD，但仍慢于內(nèi)存和寄存器。在超算系統(tǒng)中，盡管大容量存儲依賴SSD或分布式文件系統(tǒng)，但運算效率高度依賴寄存器和緩存的高速訪問能力。14.【參考答案】C【解析】top命令可動態(tài)顯示系統(tǒng)中各進程的資源占用情況，包括CPU、內(nèi)存使用率等，是系統(tǒng)監(jiān)控常用工具。ls用于列出目錄內(nèi)容，pwd顯示當(dāng)前路徑，grep用于文本搜索。在超算運維中，管理員常使用top或htop監(jiān)控計算節(jié)點負(fù)載，及時發(fā)現(xiàn)異常進程，保障集群穩(wěn)定運行。15.【參考答案】A【解析】液冷技術(shù)通過液體直接吸收服務(wù)器熱量，顯著降低冷卻能耗，提高能效比（FLOPS/Watt），廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代超算中心。增加硬盤或外設(shè)對計算效率無直接提升，反而可能增加功耗。隨著算力增長，散熱成為關(guān)鍵瓶頸，液冷相較傳統(tǒng)風(fēng)冷更高效節(jié)能，是綠色計算的重要發(fā)展方向。16.【參考答案】C【解析】FLOPS（FloatingPointOperationsPerSecond）即每秒浮點運算次數(shù)，是衡量計算機尤其是超算系統(tǒng)運算性能的核心指標(biāo)。Hz表示頻率，bps用于網(wǎng)絡(luò)傳輸速率，Byte/s表示數(shù)據(jù)傳輸帶寬，均不直接反映計算能力。超算中心在評估計算節(jié)點性能時，普遍采用TFLOPS或PFLOPS作為單位，因此正確答案為C。17.【參考答案】C【解析】數(shù)據(jù)副本機制通過在多個節(jié)點保存相同數(shù)據(jù)的副本，實現(xiàn)故障時的數(shù)據(jù)恢復(fù)與服務(wù)連續(xù)性，是分布式系統(tǒng)保障可靠性的核心技術(shù)。數(shù)據(jù)壓縮用于節(jié)省存儲空間，加密保障安全性，緩存提升訪問速度，均不直接增強容錯能力。在空天超算場景中，數(shù)據(jù)完整性至關(guān)重要，因此廣泛采用多副本或糾刪碼技術(shù)，故選C。18.【參考答案】A【解析】MPI（MessagePassingInterface）是高性能計算中主流的并行編程模型，支持跨計算節(jié)點的消息傳遞，適用于大規(guī)?？茖W(xué)計算任務(wù)。REST、RPC和HTTP主要用于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)通信，不適用于節(jié)點間高并發(fā)、低延遲的計算協(xié)同。在超算任務(wù)如數(shù)值模擬中，MPI被廣泛采用，因此正確答案為A。19.【參考答案】A【解析】top命令可動態(tài)顯示系統(tǒng)中各進程的資源占用情況，包括CPU和內(nèi)存使用率，是系統(tǒng)監(jiān)控的常用工具。df用于查看磁盤空間，ls列出目錄內(nèi)容，ping測試網(wǎng)絡(luò)連通性。在超算節(jié)點運維中，監(jiān)控內(nèi)存使用對任務(wù)調(diào)度至關(guān)重要，因此正確答案為A。20.【參考答案】C【解析】管理節(jié)點負(fù)責(zé)集群的配置、監(jiān)控、任務(wù)調(diào)度與資源分配，是集群的大腦。計算節(jié)點執(zhí)行具體任務(wù)，存儲節(jié)點提供數(shù)據(jù)支持，交換機負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)通信。在空天超算環(huán)境中，管理節(jié)點通過調(diào)度系統(tǒng)（如Slurm）協(xié)調(diào)數(shù)千節(jié)點工作，確保高效運行，因此正確答案為C。21.【參考答案】C【解析】FLOPS（FloatingPointOperationsPerSecond）即每秒浮點運算次數(shù)，是衡量超級計算機或高性能計算系統(tǒng)運算能力的核心指標(biāo)。MHz用于表示處理器主頻，GB是存儲容量單位，Mbps是網(wǎng)絡(luò)傳輸速率單位，均不用于直接衡量浮點計算性能。空天超算中心涉及大量科學(xué)計算任務(wù)，如氣象模擬、航天器軌道計算等，均依賴高FLOPS值的系統(tǒng)支持，因此該單位尤為重要。22.【參考答案】C【解析】MPI（MessagePassingInterface）是一種廣泛應(yīng)用于分布式內(nèi)存系統(tǒng)的消息傳遞編程模型，適用于超算集群中多個計算節(jié)點之間的通信。OpenMP主要用于共享內(nèi)存系統(tǒng)的多線程并行，CUDA專用于GPU并行計算，Pthreads是操作系統(tǒng)級線程庫，不適用于大規(guī)模分布式環(huán)境。在空天超算中心的典型應(yīng)用場景中，MPI是實現(xiàn)跨節(jié)點高效協(xié)同計算的關(guān)鍵技術(shù)。23.【參考答案】C【解析】ps命令用于顯示當(dāng)前系統(tǒng)的進程狀態(tài)，是系統(tǒng)監(jiān)控和調(diào)試的重要工具。ls用于列出目錄內(nèi)容，pwd顯示當(dāng)前工作路徑，df用于查看磁盤空間使用情況。在超算中心的運維管理中，管理員需頻繁使用ps命令監(jiān)控作業(yè)運行狀態(tài)、資源占用情況，確保計算任務(wù)穩(wěn)定執(zhí)行，因此掌握該命令是基本技能要求。24.【參考答案】C【解析】存儲介質(zhì)按訪問速度從快到慢依次為：寄存器→高速緩存→內(nèi)存（RAM）→SSD→HDD→磁帶。內(nèi)存是CPU直接訪問的臨時存儲設(shè)備，速度遠(yuǎn)高于各類外部存儲。在超算系統(tǒng)中，內(nèi)存帶寬和容量直接影響并行計算效率，尤其是大規(guī)模數(shù)值模擬任務(wù)，對內(nèi)存性能要求極高，因此合理配置內(nèi)存是系統(tǒng)優(yōu)化的關(guān)鍵。25.【參考答案】D【解析】主節(jié)點（MasterNode）負(fù)責(zé)集群的任務(wù)調(diào)度、資源管理和作業(yè)分發(fā)，是集群的控制中心。計算節(jié)點執(zhí)行具體任務(wù)，存儲節(jié)點提供數(shù)據(jù)支持，管理節(jié)點可能負(fù)責(zé)配置與監(jiān)控，但任務(wù)分配的核心功能由主節(jié)點承擔(dān)。在空天超算環(huán)境中，主節(jié)點通過調(diào)度系統(tǒng)（如Slurm）高效分配任務(wù)，確保資源利用率最大化和作業(yè)有序運行。26.【參考答案】B【解析】InfiniBand是高性能計算（HPC）領(lǐng)域廣泛采用的高速互連技術(shù)，具備低延遲、高帶寬和高吞吐量的特點，適用于超算中心節(jié)點間大規(guī)模并行通信。相比之下，傳統(tǒng)以太網(wǎng)延遲較高，Wi-Fi和USB不適用于計算節(jié)點互聯(lián)。當(dāng)前主流超算系統(tǒng)如天河、神威等均采用InfiniBand或類似高速網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，因此B項正確。27.【參考答案】B【解析】MPI是一種用于分布式內(nèi)存系統(tǒng)的消息傳遞接口標(biāo)準(zhǔn)，允許不同計算節(jié)點通過顯式發(fā)送和接收消息實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，適用于集群環(huán)境。共享內(nèi)存并行通常使用OpenMP實現(xiàn)，多線程也屬于共享內(nèi)存范疇。MPI不依賴共享內(nèi)存，適合超算中心大規(guī)模擴展，故正確答案為B。28.【參考答案】C【解析】FLOPS（FloatingPointOperationsPerSecond）即每秒浮點運算次數(shù)，是衡量超級計算機性能的核心指標(biāo)，如每秒千萬億次（PetaFLOPS）或百億億次（ExaFLOPS）。Hz表示頻率，bps表示數(shù)據(jù)傳輸速率，Byte是存儲單位。超算排名TOP500即以Linpack基準(zhǔn)測試的FLOPS值為依據(jù)，故選C。29.【參考答案】C【解析】PXE（預(yù)啟動執(zhí)行環(huán)境）結(jié)合Kickstart可實現(xiàn)操作系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)自動化安裝，適用于超算集群中大量節(jié)點的快速部署。NFS用于文件共享，SSH用于遠(yuǎn)程登錄，Ganglia用于性能監(jiān)控。在大規(guī)模集群運維中，PXE+Kickstart是標(biāo)準(zhǔn)部署方案，因此C項正確。30.【參考答案】C【解析】FLOPS/Watt衡量能效，即每瓦特功耗所能提供的浮點運算能力，是綠色超算的重要指標(biāo)。PUE用于評估數(shù)據(jù)中心整體能效（制冷與供電損耗），IOPS衡量存儲系統(tǒng)性能，CPU利用率反映資源使用情況。為降低運行成本，現(xiàn)代超算強調(diào)高能效比，故正確答案為C。31.【參考答案】A、B、C【解析】CPU主頻直接影響計算速度，是評估處理器性能的基礎(chǔ)；內(nèi)存帶寬決定了數(shù)據(jù)從內(nèi)存?zhèn)鬏數(shù)紺PU的速率，對并行計算至關(guān)重要；網(wǎng)絡(luò)延遲影響節(jié)點間通信效率，在分布式計算中尤為關(guān)鍵。存儲容量雖重要，但屬于存儲系統(tǒng)范疇，不直接反映計算節(jié)點的算力性能。32.【參考答案】A、B、C【解析】MPI用于分布式內(nèi)存系統(tǒng)的進程間通信，適用于集群環(huán)境；OpenMP支持共享內(nèi)存多線程并行，適合單節(jié)點多核CPU；CUDA是NVIDIA的并行計算平臺，用于GPU加速。HTTP是應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，不用于并行計算編程，故排除。33.【參考答案】A、B【解析】FLOPS/Watt衡量每瓦電力產(chǎn)生的浮點運算能力，是能效核心指標(biāo)；PUE反映數(shù)據(jù)中心總能耗與IT設(shè)備能耗之比，越接近1越高效。存儲IOPS和網(wǎng)絡(luò)吞吐量反映性能，但不直接體現(xiàn)能效，故不選。34.【參考答案】A、B、C【解析】優(yōu)先級管理優(yōu)化任務(wù)執(zhí)行順序；負(fù)載均衡避免節(jié)點過載，提升資源利用率；容器化可快速部署和隔離計算環(huán)境，增強調(diào)度靈活性。數(shù)據(jù)壓縮節(jié)省存儲空間，但不直接影響任務(wù)調(diào)度效率，故不選。35.【參考答案】A、B、C【解析】通信開銷隨節(jié)點增加而上升，制約效率；負(fù)載不均衡導(dǎo)致部分節(jié)點空閑；算法本身的并行潛力決定能否有效利用多節(jié)點。顯示器分辨率僅影響可視化輸出，與計算擴展性無關(guān)。36.【參考答案】A、B、C【解析】浮點運算能力（FLOPS）是衡量計算速度的核心指標(biāo)；內(nèi)存帶寬影響數(shù)據(jù)供給速度，制約計算效率；網(wǎng)絡(luò)延遲在分布式計算中直接影響節(jié)點間通信性能。存儲容量雖重要，但屬于存儲系統(tǒng)范疇，不直接反映計算性能，故D不選。37.【參考答案】A、B、C【解析】MPI用于分布式內(nèi)存系統(tǒng)的消息傳遞，OpenMP適用于共享內(nèi)存的多線程并行，CUDA是GPU通用計算的編程模型，三者均為主