mpi阻塞型函數的死鎖

 1. 總會死鎖的情形
　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 講解：

　　進程0的第一條接收語句A能否完成取決於進程1的第二條發送語句D，即A依賴於D，從執行次序上可以明顯地看出，進程0向進程1發送消息的語句C的執行又依賴於它前面的接收語句A的完成，即C依賴於A；同時，進程1的第一條接收語句B能否完成取決於進程0的第二條發送語句C的執行，即B依賴於C，從執行次序上可以明顯地看出，向進程0發送消息的語句D的執行又依賴於B的完成，故有A依賴於D，而D又依賴於B，B依賴於C，C依賴於A，形成了一個環，進程0和進程1相互等待，彼此都無法執行下去，必然導致死鎖。

圖7－1 總會死鎖的情形

2.可能死鎖的情形
　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

圖7－2 可能死鎖的情形

　　由於進程0或進程1的發送需要系統提供緩衝區（在MPI的四種通信模式中有詳細的解釋），如果系統緩衝區不足，則進程0或進程1的發送將無法完成，相應的，進程1和進程0的接收也無法正確完成。顯然對於需要相互交換數據的進程，直接將兩個發送語句寫在前面也是不安全的。

說明：當進程0發送的消息長度超過緩衝區大小時，要等到全部消息發送完成函數才能返回，在這種情況下，A的完成依賴於D的成功接收，而D的調用依賴於B的完成，B發送消息要等到C成功接收，而C的調用依賴於A的完成，從而造成彼此依賴，陷入死鎖。

3.可以避免死鎖的情形
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 

圖7－3 可以避免死鎖的情形

C的完成只需要A完成，而A的完成只要有對應的D存在，則不需要系統提供緩衝區也可以進行，這裏恰恰滿足這樣的條件，因此A總能夠完成，因此D也一定能完成。當A和D完成後，B的完成只需要相應的C，不需要緩衝區也能完成，因此B和C也一定能完成，所以說這樣的通信形式是安全的。顯然A和C，D和B同時互換，從原理上說和這種情況是一樣的，因此也是安全的。

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