学习了MPI四种通信模式 及其函数用法：
（1）标准通信模式：MPI_SEND
（2）缓存通信模式：MPI_BSEND
（3）同步通信模式：MPI_SSEND
（4）就绪通信模式：MPI_RSEND
四种通信模式的区别都在消息发送端，而消息接收端的操作都是MPI_RECV。
1.标准通信模式
原理图如下
标准通信模式由MPI决定是否用缓存。
如果MPI决定缓存将要发出的数据：发送操作不管接受操作是否执行，都可以进行；而且缓存结束后发送操作就可以返回，不需要等待接受操作收到数据
如果MPI决定不缓存将要发送的数据：对于阻塞通信，则要求接受操作执行，并且数据都发送到接受缓冲区了，发送操作才能够返回；对于非阻塞通信，发送操作虽然没有完成，但是发送调用可以正确返回。
2.缓存通信模式
与标准通信的区别在于需要自己维护程序的缓冲区。
int MPI_Buffer_attach(void *buffer, int size)用于申请缓存
int MPI_Buffer_detach(void **buffer, int *size) 用于释放缓存 这是一个阻塞调用 函数返回表示缓冲区已经被释放
示例代码如下：
1 #include "mpi.h" 2 #include3 #include 4 #define SIZE 6 5 static int src = 0; 6 static int dest = 1; 7 8 void generate_data(double *, int); 9 void normal_recv(double *, int);10 void buffered_send(double *, int);11 12 void generate_data(double *buffer, int buff_size){13 int i;14 for (i=0; i
代码输出结果是：
总共需要发送5个double类型，每个类型占8个字节；MPI通信其他附属信息占200个字节；因此总共缓冲区的大小的240个字节。
3.同步通信模式
同步发送进程的特点是：发送操作可以不依赖接受进程的相应接受操作是否已经启动，但是必须等着接受操作开始执行后才能返回；这意味着一旦同步发送返回后，发送缓冲区中的数据已经全部被系统缓冲区缓存。“发送缓冲区”表示MPI的缓冲区，“系统缓冲区”指的是操作系统的写缓冲区，注意二者的区别。这意味着同步发送缓冲区中的数据可以被释放或重新利用。而标准通信模式（或缓存通信模式）中，在用缓存的模式下，发送操作返回仅仅意味着数据都已经到发送缓冲区中了，数据是否到系统缓冲区不得知。
示例代码如下：
1 #include "mpi.h" 2 #include3 4 #define SIZE 10 5 6 static int src = 0; 7 static int dest = 1; 8 9 int main(int argc, char *argv[])10 {11 int rank;12 int act_size = 0;13 int flag, np, rval, i;14 int buffer[SIZE];15 MPI_Status status, status1, status2;16 int count1, count2;17 MPI_Init(&argc, &argv);18 MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);19 MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &np);20 21 if (np!=2) {22 MPI_Abort(MPI_COMM_WORLD, 1);23 }24 act_size = 5; /*最大消息长度*/25 if (rank==src) {26 MPI_Ssend(buffer, act_size, MPI_INT, dest, 1, MPI_COMM_WORLD);27 fprintf(stderr, "MPI_Ssend %d data,tag=1\n", act_size);28 act_size = 4;29 MPI_Ssend(buffer, act_size, MPI_INT, dest, 2, MPI_COMM_WORLD);30 fprintf(stderr, "MPI_Ssend %d data,tag=2\n", act_size);31 }32 else if (rank=dest) {33 MPI_Recv(buffer, act_size, MPI_INT, src, 1, MPI_COMM_WORLD, &status1);34 MPI_Recv(buffer, act_size, MPI_INT, src, 2, MPI_COMM_WORLD, &status2);35 MPI_Get_count(&status1, MPI_INT, &count1);36 fprintf(stderr, "receive %d data,tag=%d\n",count1, status1.MPI_TAG);37 MPI_Get_count(&status2, MPI_INT, &count2);38 fprintf(stderr, "receive %d data,tag=%d\n",count2, status2.MPI_TAG);39 }40 MPI_Finalize();41 }
代码执行结果如下：
如果将33 34行代码互换位置，则程序陷入了deadlock：一方面发送进程中tag=1的MPI_Ssend操作一直处于阻塞状态；另一方面接受进程中的tag=2的MPI_Recv操作处于阻塞状态；两个进程互相等着对方，陷入了死锁。
4. 就绪通信模式
与前几种通信模式不同，只有当接受进程的接受操作已经启动时，才可以在发送端启动发送进程。
一种可能的就绪通信模式实现方法如下图：
上图保证的目标是①要先于④执行；方法是插入②和③；①一定先于②执行，③一定等②成功后才能执行，③成功后④才能执行。
由此一定保证①先于④执行，就保证了就绪通信。
示例代码如下：
1 #include "mpi.h" 2 #include3 #include 4 5 #define TEST_SIZE 2000 6 7 void test_rsend(); 8 9 int main(int argc, char *argv[])10 {11 MPI_Init(&argc, &argv);12 test_rsend();13 MPI_Finalize();14 }15 16 void test_rsend()17 {18 int rank, size;19 int next, prev;20 int tag;21 int count;22 float send_buf[TEST_SIZE], recv_buf[TEST_SIZE];23 MPI_Status status;24 MPI_Request request;25 26 MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);27 MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &size);28 29 if (2!=size) {30 MPI_Abort(MPI_COMM_WORLD, 1);31 }32 next = rank + 1;33 if (next >= size) next = 0;34 prev = rank - 1;35 if (prev <0) prev = size-1;36 37 if (0==rank) {38 fprintf(stderr, " Rsend Test\n");39 }40 tag = 1456;41 count = TEST_SIZE/3;42 if (0==rank) {43 MPI_Recv(MPI_BOTTOM,0,MPI_INT,next,tag,MPI_COMM_WORLD, &status);44 fprintf(stderr, " Process %d post Ready send\n", rank);45 MPI_Rsend(send_buf,count,MPI_FLOAT,next,tag,MPI_COMM_WORLD);46 }47 else {48 fprintf(stderr, " process %d post a receive call\n", rank);49 MPI_Irecv(recv_buf, TEST_SIZE, MPI_FLOAT,MPI_ANY_SOURCE,MPI_ANY_TAG,MPI_COMM_WORLD,&request);50 MPI_Send(MPI_BOTTOM,0,MPI_INT,next,tag,MPI_COMM_WORLD);51 MPI_Wait(&request, &status);52 fprintf(stderr, " Process %d Receive Rsend message from %d\n",rank, status.MPI_SOURCE);53 }54 }
代码执行结果如下：
