mpi阻塞型函数的死锁

 1. 总会死锁的情形
　CALL MPI_COMM_RANK(comm, rank, ierr)
　IF (rank.EQ.0) THEN
　　CALL MPI_RECV(recvbuf, count, MPI_REAL, 1, tag, comm, status, ierr)
　　CALL MPI_SEND(sendbuf, count, MPI_REAL, 1, tag, comm, ierr)
　ELSE IF( rank .EQ. 1)
　　CALL MPI_RECV(recvbuf, count, MPI_REAL, 0, tag, comm, status, ierr)
　　CALL MPI_SEND(sendbuf, count, MPI_REAL, 0, tag, comm, ierr)
　END IF 讲解：

　　进程0的第一条接收语句A能否完成取决于进程1的第二条发送语句D，即A依赖于D，从执行次序上可以明显地看出，进程0向进程1发送消息的语句C的执行又依赖于它前面的接收语句A的完成，即C依赖于A；同时，进程1的第一条接收语句B能否完成取决于进程0的第二条发送语句C的执行，即B依赖于C，从执行次序上可以明显地看出，向进程0发送消息的语句D的执行又依赖于B的完成，故有A依赖于D，而D又依赖于B，B依赖于C，C依赖于A，形成了一个环，进程0和进程1相互等待，彼此都无法执行下去，必然导致死锁。

图7－1 总会死锁的情形

2.可能死锁的情形
　CALL MPI_COMM_RANK(comm, rank, ierr)
　IF (rank.EQ.0) THEN
　　CALL MPI_SEND(sendbuf, count, MPI_REAL, 1, tag, comm, ierr)                                   A
　　CALL MPI_RECV(recvbuf, count, MPI_REAL, 1, tag, comm, status, ierr)                     C
　ELSE （rank .EQ.1）
　　CALL MPI_SEND(sendbuf, count, MPI_REAK, 0, tag, comm, status, ierr)                    B
　　CALL MPI_RECV(recvbuf, count, MPI_REAL, 0, tag, comm, status, ierr)                      D
　END IF

图7－2 可能死锁的情形

　　由于进程0或进程1的发送需要系统提供缓冲区（在MPI的四种通信模式中有详细的解释），如果系统缓冲区不足，则进程0或进程1的发送将无法完成，相应的，进程1和进程0的接收也无法正确完成。显然对于需要相互交换数据的进程，直接将两个发送语句写在前面也是不安全的。

说明：当进程0发送的消息长度超过缓冲区大小时，要等到全部消息发送完成函数才能返回，在这种情况下，A的完成依赖于D的成功接收，而D的调用依赖于B的完成，B发送消息要等到C成功接收，而C的调用依赖于A的完成，从而造成彼此依赖，陷入死锁。

3.可以避免死锁的情形
CALL MPI_COMM_RANK(comm, rank, ierr)
IF (rank.EQ.0) THEN
　CALL MPI_SEND(sendbuf, count, MPI_REAL, 1, tag, comm, ierr)
　CALL MPI_RECV(recvbuf, count, MPI_REAL, 1, tag, comm, status, ierr)
ELSE （rank .EQ. 1）
　CALL MPI_RECV(recvbuf, count, MPI_REAL, 0, tag, comm, status, ierr)
　CALL MPI_SEND(sendbuf, count, MPI_REAL, 0, tag, comm, ierr)
END IF 

图7－3 可以避免死锁的情形

C的完成只需要A完成，而A的完成只要有对应的D存在，则不需要系统提供缓冲区也可以进行，这里恰恰满足这样的条件，因此A总能够完成，因此D也一定能完成。当A和D完成后，B的完成只需要相应的C，不需要缓冲区也能完成，因此B和C也一定能完成，所以说这样的通信形式是安全的。显然A和C，D和B同时互换，从原理上说和这种情况是一样的，因此也是安全的。

   

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