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Making Local Algorithms Wait-Free: the Case of Ring Coloring

Authors :
Castañeda, Armando
Delporte-Gallet, Carole
Fauconnier, Hugues
Rajsbaum, Sergio
Raynal, Michel
Instituto de Matematicas [México]
Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM)
Institut de Recherche en Informatique Fondamentale (IRIF (UMR_8243))
Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Networks, Graphs and Algorithms (GANG)
Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria de Paris
Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)
Institut Universitaire de France (IUF)
Ministère de l'Education nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche (M.E.N.E.S.R.)
the World Is Distributed Exploring the tension between scale and coordination (WIDE)
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 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)
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)-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)
Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)
C. Delporte, H. Fauconnier, and M. Raynal, were partially supported by the French ANR project DESCARTES, devoted to abstraction layers in distributed computing. A. Castaneda was supported in part by UNAM PAPIIT-DGAPA projects IA101015 and IA102417. S. Rajsbaum was supported in part by UNAM PAPIIT-DGAPA project IN107714.All the authors want to thank INRIA for its support in the context of the INRIA-UNAM ' ́Equipe Associée' LiDiCo (At the Limits of DistributedComputing).
Universidad Nacional Autónoma de México = National Autonomous University of Mexico (UNAM)
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 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)
Source :
Theory of Computing Systems, Theory of Computing Systems, Springer Verlag, 2019, pp.344--365. ⟨10.1007/s00224-017-9772-y⟩, Theory of Computing Systems, 2019, pp.344--365. ⟨10.1007/s00224-017-9772-y⟩
Publication Year :
2019
Publisher :
HAL CCSD, 2019.

Abstract

International audience; When considering distributed computing, reliable message-passing synchronous systems on the one side, and asynchronous failure-prone shared-memory systems on the other side, remain two quite independently studied ends of the relia-bility/asynchrony spectrum. The concept of locality of a computation is central to the first one, while the concept of wait-freedom is central to the second one. The paper proposes a new DECOUPLED model in an attempt to reconcile these two worlds. It consists of a synchronous and reliable communication graph of n nodes, and on top a set of asynchronous crash-prone processes, each attached to a communication node. To illustrate the DECOUPLED model, the paper presents an asynchronous 3-coloring algorithm for the processes of a ring. From the processes point of view, the This article is part Theory Comput Syst algorithm is wait-free. From a locality point of view, each process uses information only from processes at distance O(log * n) from it. This local wait-free algorithm is based on an extension of the classical Cole and Vishkin's vertex coloring algorithm in which the processes are not required to start simultaneously.

Details

Language :
English
ISSN :
14324350 and 14330490
Database :
OpenAIRE
Journal :
Theory of Computing Systems, Theory of Computing Systems, Springer Verlag, 2019, pp.344--365. ⟨10.1007/s00224-017-9772-y⟩, Theory of Computing Systems, 2019, pp.344--365. ⟨10.1007/s00224-017-9772-y⟩
Accession number :
edsair.dedup.wf.001..bcff3016efbedd85f056047d7017a9ce