Iterative Computations with Ordered Read-write Locks Iterative Computations with Ordered Read-write Locks Iterative Computations with Ordered Read-write Locks

We introduce the framework of ordered read-write locks, ORWL, that are characterized by two main features: a strict FIFO policy for access and the attribution of access to lock-handles instead of processes or threads. These two properties allow applications to have a controlled pro-active access to resources and thereby to achieve a high degree of asynchronicity between different tasks of the same application. For the case of iterative computations with many parallel tasks which access their resources in a cyclic pattern we provide a generic technique to implement them by means of ORWL. We show that the possible execution patterns for such a system correspond to a combinatorial lattice structure and that this lattice is finite iff the configuration contains a potential deadlock. In addition, we provide efficient algorithms: one that allows for a deadlock-free initialization of such a system and another one for the detection of deadlocks in an already initialized system. Key-words: synchronization, iterative algorithms, read-write locks in ria -0 03 30 02 4, v er si on 1 13 O ct 2 00 8 Calculs itératifs avec des verrous ordonnés de lecteur/écriture Résumé : Nous présentons la structure des verrous ordonnés de lecture/écriture, ORWL, qui sont caractérisés par deux fonctionnalités principales : une politique d’accès FIFO stricte et une attribution des accès à des gestionnaires de verrou plutôt qu’à des processus ou des threads. Ces deux propriétés permettent aux applications d’avoir un contrôle dynamique de l’accès aux ressources et donc de parvenir à un haut niveau d’asynchronisme entre les différentes tâches d’une même application. Dans le cas de calculs itératifs avec beaucoup de tâches parallèles accédant à leurs ressources selon un motif cyclique, nous proposons une technique générique d’implémentation avec des ORWL. Nous montrons que les schémas d’exécution possibles pour un tel système forment un treillis combinatoire et que ce treillis est fini si et seulement si la configuration contient un interblocage potentiel. De plus, nous proposons deux algorithmes efficaces : l’un pour une initialisation sans interblocage d’un tel système et l’autre pour la détection d’interblocage dans un système déjà initialisé. Mots-clés : synchronisation, algorithmes itératifs, verrous lecture/écriture in ria -0 03 30 02 4, v er si on 1 13 O ct 2 00 8 Iterative Computations with Ordered Read-Write Locks 3