Examen segundo parcial de Computación Paralela.

¿Cuál es la definición de computación concurrente?

• Un programa en el que múltiples tareas se ejecutan simultáneamente en núcleos físicamente cercanos.

• Un programa en el que múltiples tareas pueden estar en progreso en cualquier instante.

• Un programa que opera en múltiples computadoras separadas por distancias relativamente grandes.

• Un programa en el que múltiples procesos se comunican explícitamente mediante el envío de mensajes.

• El proceso de dividir una solución de problema en tareas para el diseño de algoritmos paralelos.

Un programa de computación paralela se caracteriza porque:

• Sus tareas pueden estar en progreso en cualquier momento, incluso en una máquina de un solo núcleo.

• Las tareas pueden ser ejecutadas por múltiples computadoras separadas por distancias relativamente grandes.

• La comunicación implícita ocurre mediante el acceso a estructuras de datos compartidas.

• Múltiples tareas cooperan estrechamente para resolver un problema.

• La complejidad del programa se reduce al usar lenguajes de alto nivel.

¿Cuál es la distinción principal (aunque no absoluta) entre programas paralelos y distribuidos?

• Los programas paralelos generalmente ejecutan tareas estrechamente acopladas en núcleos físicamente cercanos que comparten memoria o están conectados por una red de alta velocidad, mientras que los programas distribuidos tienden a estar más "vagamente acoplados".

• Los programas distribuidos utilizan Pthreads o OpenMP, mientras que los programas paralelos utilizan MPI.

• Los programas paralelos son concurrentes, pero los programas distribuidos no lo son.

• Los programas distribuidos utilizan memoria compartida, mientras que los programas paralelos utilizan memoria distribuida.

• Los programas paralelos solo se refieren a sistemas SIMD, mientras que los distribuidos se refieren a sistemas MIMD.

¿Qué ejemplo de programa es concurrentemente concurrente, incluso cuando se ejecuta en una máquina de un solo núcleo, según las fuentes?

• Un programa de búsqueda web.

• Un programa que usa adición paralela.

• Una implementación de la regla trapezoidal usando MPI.

• Un programa que usa CUDA en una GPU.

• Un sistema operativo multitarea.

En la clasificación de la memoria de los sistemas paralelos, los dos tipos principales en los que se enfocan las fuentes son:

• Sistemas de Memoria UMA y NUMA.

• Sistemas de Memoria L1 y L2.

• Sistemas de Memoria Compartida y Memoria Distribuida.

• Sistemas SIMD y MIMD.

• Sistemas Sincrónicos y Asincrónicos.

¿Cómo se clasifica un sistema von Neumann clásico según la Taxonomía de Flynn?

• MIMD (Multiple Instruction, Multiple Data)

• SISD (Single Instruction Stream, Single Data Stream)

• SIMD (Single Instruction Stream, Multiple Data Stream)

• MISD (Multiple Instruction Stream, Single Data Stream)

• SPMD (Single Program, Multiple Data)

¿Qué característica principal define un sistema SIMD (Single Instruction, Multiple Data)?

• Los procesadores operan a su propio ritmo sin un reloj global.

• Cada procesador tiene su propia memoria privada.

• Permite múltiples flujos de instrucciones ejecutándose de forma independiente.

• Puede gestionar múltiples flujos de datos, pero solo soporta un único flujo de instrucciones.

• Es el modelo más potente que permite acceso concurrente de lectura y escritura (CRCW PRAM).

Una característica distintiva de muchos sistemas MIMD (Multiple Instruction, Multiple Data) en contraste con los SIMD es que son típicamente:

• Asincrónicos, es decir, los procesadores pueden operar a su propio ritmo.

• Sistemas de una sola instrucción y múltiples datos.

• Requieren el uso de OpenMP para la coordinación.

• Sistemas con una arquitectura de bus reconfigurable.

• Sistemas donde la programación es inherentemente más fácil debido a la paralelización implícita.

En un sistema de memoria compartida, ¿cómo se coordinan generalmente los núcleos o procesadores?

• Mediante el envío explícito de mensajes a través de una red.

• Usando la directiva #pragma omp critical en OpenMP.

• Al hacer que examinen y actualicen ubicaciones de memoria compartida de forma implícita.

• Utilizando la comunicación All-to-all personalized communication.

• Mediante la función MPI_Sendrecv.

En un sistema de memoria distribuida, ¿cómo se comunican los pares de procesador-memoria?

• Mediante el acceso a una memoria global común sin necesidad de sincronización explícita.

• A través de problemas de coherencia de caché.

• Usando variables privadas y evitando variables compartidas.

• Utilizando estructuras de datos