MPI中的非阻塞通信

　　前面已经介绍了阻塞通信和非阻塞通信的区别。下面我们介绍MPI中对非阻塞通信的支持，和通常的调用模式。

　　上面的四种通信模式都有对应的非阻塞通信模式。他们对应的函数如下：

　　标准通信模式： MPI_ISEND MPI_IRECV
　　缓冲通信模式： MPI_IBSEND
　　同步通信模式： MPI_ISSEND
　　就绪通信模式： MPI_IRSEND

　　和它们的阻塞方式相比，基本上只是由阻塞变为了非阻塞，其他的通信行为相同。

　　下面来看标准的非阻塞通信的函数。

　　MPI_ISEND( buf, count, datatype, dest, tag, comm, request )
　　IN buf
　　IN count
　　IN datatype
　　IN dest
　　IN tag
　　IN comm
　　OUT request 返回的非阻塞通信对象（用于TEST/WAIT使用）

　　int MPI_Isend( void* buf, int count, MPI_Datatype datatype,
　　int dest, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Request *request)

　　消息接收

　　MPI_IRECV( buf, count, datatype, source, tag, comm, request )
　　OUT buf
　　IN count
　　IN datatype
　　IN source
　　IN tag
　　IN comm
　　OUT request 返回的非阻塞通信对象（用于TEST/WAIT使用）

　　int MPI_Irecv( void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int source
　　int tag, MPI_Comm comm, MPI_Request *request )

　　比较它们和MPI_SEND/MPI_RECV的形式，可以发现非阻塞通信对象多出了一个MPI_Request参数。这个参数是提供给后面的非阻塞通信检测/等待函数用的，它的意义很象文件操作中的文件句柄，它用来唯一的标识不同的非阻塞通信任务。

　　由于非阻塞通信在调用后不用等待通信完全结束就可以返回，所以非阻塞通信的返回并不意味着通信的完成。在返回后，用户还需要检测甚至等待通信的完成。MPI提供了下面的函数来完成这些目的。
　
　　功能描述（使用情形） 状态检测 等待完成
　　单个非阻塞通信调用 MPI_TEST MPI_WAIT
　　一组非阻塞通信中任意一个 MPI_TESTANY MPI_WAITANY
　　多个非阻塞通信 MPI_TESTSOME MPI_WAITSOME
　　所有非阻塞通信 MPI_TESTALL MPI_WAITALL

　　其中TEST用来检测对应的非阻塞通信是否已经完成，注意，它只给出状态，而不会阻塞等待对应的非阻塞通信完成。而WAIT是一个阻塞调用，用来等待对应的非阻塞通信完成，只有当某些条件满足时，它才会退出。MPI_TEST的形式如下。

　　MPI_TEST( request, flag, status )
　　INOUT request 非阻塞通信对象
　　OUT flag 操作是否完成（标志变量）
　　OUT status 返回状态
　　int MPI_Test( MPI_Request *request, int *flag, MPI_Status *status )；

　　最简单的非阻塞通信模式。先看一个简单的ISEND的例子（来自于MPICH-1.2.3软件包所附的例子isendtest.c）。

　　// isendtest.c
　　#include <stdio.h>
　　#include "mpi.h"
　　#define SIZE 100

　　int main( int argc, char *argv[])
　　{
　　　int num_procs,my_id,flag;
　　　int buf[SIZE][SIZE];
　　　MPI_Status status;
　　　MPI_Request handle;

　　　MPI_Init(&argc,&argv);
　　　MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD,&num_procs);
　　　MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD,&my_id);

　　//两个进程，进程1非阻塞发送
　　if ( my_id == 1 ) {
　　　MPI_Isend (buf, SIZE*SIZE, MPI_INT, 0, 0, MPI_COMM_WORLD, &handle );

　　flag = 0;
　　//采用循环等待的方法等待非阻塞发送的完成
　　while (flag == 0) {
　　　　MPI_Test (&handle, &flag, &status);
　　　　printf("%d Wait for completition flag = %d handle = %ld ....\n",
　　　　my_id, flag, (long) handle);
　　　　}
　　}
　　else if (my_id == 0 ) {
　　//进程0阻塞接收
　　　MPI_Recv (buf, SIZE*SIZE, MPI_INT, 1, 0, MPI_COMM_WORLD, &status );
　　}

　　printf("%d Done ....\n",my_id);

　　MPI_Finalize();
　　return 0;
　　}

　　MPI为非阻塞通信提供了非常丰富的函数调用，本文中不对具体的调用做更多的介绍，请参见MPI标准中相关的说明。