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音乐长椅。 (英语) Zbl 1171.68373号

Fraignaud,Pierre(编辑),《分布式计算》。2005年9月26日至29日,第19届国际会议,DISC 2005,波兰克拉科夫。诉讼程序。柏林:施普林格出版社(ISBN 3-540-29163-6/pbk)。计算机科学课堂讲稿3724,63-77(2005)。
摘要:我们提出了音乐长椅问题来模拟一个无等待的协调难度,该难度与先前研究的一致性或对称性破坏(领袖选举或更名)正交。工作台是两个进程的常见二进制一致性问题。假设(n+1)进程想要坐在(n)工作台上,如下所示。每一个都以一个偏好开始,包括一个长椅和一个它想坐的长椅位置(左侧或右侧)。每个过程都应生成其决定坐的工作台位置作为输出。要求同一工作台的不同位置不得有两个过程。在观察到其中一个板凳上的冲突后,未决定的进程可以“放弃”其初始板凳和位置,并尝试坐在另一个位置的另一个板桌上。
音乐长椅问题之所以被称为“长椅问题”,是因为过程从一个长椅跳到另一个长凳,试图找到一个它们可能单独存在或不相互冲突的长椅。如果每个工作台最多启动一个流程,那么问题是可以解决的,因为每个流程都是固定的。我们表明,如果只有一个工作台启动两个进程,而不是一个进程,那么问题是在读/写共享内存中无法解决的无等待。这种不可能性通过Borsuk-Ulam定理在分布式计算和拓扑之间建立了新的联系。
音乐长椅问题似乎只是一系列共识问题的集合,根据鸽子洞原则,其中至少有一个问题必须通过两个过程来解决。因此,人们试图找到FLP风格的二价不可能性证明。我们的第二个结果表明,没有这样的证据:我们提出了一种使用集合协议解决音乐长椅问题的算法,集合协议是一种比读/写寄存器强但比一致性弱的原语。因此,FLP风格的音乐长椅不可能出现,这意味着FLP风格不可能出现集合consensus。
音乐长椅问题可以通过考虑共识之外的长椅来推广,例如集合一致性或重命名,从而产生一类非常有趣的新问题。
有关整个系列,请参见[Zbl 1089.68007号].

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64岁以下 分布式系统
68问题85 并发和分布式计算的模型和方法(进程代数、互模拟、转换网等)
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