Julien Stainer, Michel Raynal, Sergio Rajsbaum, Maurice Herlihy, Department of Computer Science (Brown University), Brown University, Instituto de Matematicas [México], Universidad Nacional Autónoma de México = National Autonomous University of Mexico (UNAM), As Scalable As Possible: foundations of large scale dynamic distributed systems (ASAP), Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-SYSTÈMES LARGE ÉCHELLE (IRISA-D1), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), ANR-16-CE40-0023,DESCARTES,Abstraction modulaire pour le calcul distribué(2016), Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), SYSTÈMES LARGE ÉCHELLE (IRISA-D1), Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes 1 (UR1), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique)
In an asynchronous distributed system where any number of processes may crash, a process may have to run solo, computing its local output without receiving any information from other processes. In the basic shared memory system where the processes communicate through atomic read/write registers, at most one process may run solo. This paper introduces the family of d-solo models, where d-processes may concurrently run solo, 1 ≤ d ≤ n (the 1-solo model is the basic read/write model). The paper then studies distributed colorless computations in the d-solo models, where process ids are not used, either in task specifications or during computation. It presents a characterization of the colorless tasks that can be solved in each d-solo model. Colorless tasks include consensus, set agreement and many other previously studied tasks. It shows that colorless algorithms have limited computational power for solving tasks, only when d > 1 . When d = 1 , colorless algorithms can solve the same tasks as algorithms that may use ids. It is well-known that, while consensus is not wait-free solvable in a model where at most one process may run solo, ϵ-approximate agreement is solvable. In a d-solo model, the fundamental solvable task is ( d , ϵ ) -solo approximate agreement, a generalization of ϵ-approximate agreement. Indeed, ( d , ϵ ) -solo approximate agreement can be solved in the d-solo model, but not in the ( d + 1 ) -solo model. Finally, the paper studies a link between the solvability of d-set agreement and ( d , ϵ ) -solo approximate agreement in asynchronous wait-free message-passing systems, which provides an insight on the “maximal partitioning” allowed to solve an approximate agreement task.