~bzr-pqm/bzr/bzr.dev

« back to all changes in this revision

Viewing changes to bzrlib/lockdir.py

  • Committer: Martin Pool
  • Date: 2005-09-13 05:22:41 UTC
  • Revision ID: mbp@sourcefrog.net-20050913052241-52dbd8e8ced620f6
- better BZR_DEBUG trace output

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
1
 
# Copyright (C) 2006 Canonical Ltd
2
 
#
3
 
# This program is free software; you can redistribute it and/or modify
4
 
# it under the terms of the GNU General Public License as published by
5
 
# the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
6
 
# (at your option) any later version.
7
 
#
8
 
# This program is distributed in the hope that it will be useful,
9
 
# but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
10
 
# MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
11
 
# GNU General Public License for more details.
12
 
#
13
 
# You should have received a copy of the GNU General Public License
14
 
# along with this program; if not, write to the Free Software
15
 
# Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
16
 
 
17
 
"""On-disk mutex protecting a resource
18
 
 
19
 
bzr on-disk objects are locked by the existence of a directory with a
20
 
particular name within the control directory.  We use this rather than OS
21
 
internal locks (such as flock etc) because they can be seen across all
22
 
transports, including http.
23
 
 
24
 
Objects can be read if there is only physical read access; therefore 
25
 
readers can never be required to create a lock, though they will
26
 
check whether a writer is using the lock.  Writers can't detect
27
 
whether anyone else is reading from the resource as they write.
28
 
This works because of ordering constraints that make sure readers
29
 
see a consistent view of existing data.
30
 
 
31
 
Waiting for a lock must be done by polling; this can be aborted after
32
 
a timeout.
33
 
 
34
 
Locks must always be explicitly released, typically from a try/finally
35
 
block -- they are not released from a finalizer or when Python
36
 
exits.
37
 
 
38
 
Locks may fail to be released if the process is abruptly terminated
39
 
(machine stop, SIGKILL) or if a remote transport becomes permanently
40
 
disconnected.  There is therefore a method to break an existing lock.
41
 
This should rarely be used, and generally only with user approval.
42
 
Locks contain some information on when the lock was taken and by who
43
 
which may guide in deciding whether it can safely be broken.  (This is
44
 
similar to the messages displayed by emacs and vim.) Note that if the
45
 
lock holder is still alive they will get no notification that the lock
46
 
has been broken and will continue their work -- so it is important to be
47
 
sure they are actually dead.
48
 
 
49
 
A lock is represented on disk by a directory of a particular name,
50
 
containing an information file.  Taking a lock is done by renaming a
51
 
temporary directory into place.  We use temporary directories because
52
 
for all known transports and filesystems we believe that exactly one
53
 
attempt to claim the lock will succeed and the others will fail.  (Files
54
 
won't do because some filesystems or transports only have
55
 
rename-and-overwrite, making it hard to tell who won.)
56
 
 
57
 
The desired characteristics are:
58
 
 
59
 
* Locks are not reentrant.  (That is, a client that tries to take a 
60
 
  lock it already holds may deadlock or fail.)
61
 
* Stale locks can be guessed at by a heuristic
62
 
* Lost locks can be broken by any client
63
 
* Failed lock operations leave little or no mess
64
 
* Deadlocks are avoided by having a timeout always in use, clients
65
 
  desiring indefinite waits can retry or set a silly big timeout.
66
 
 
67
 
Storage formats use the locks, and also need to consider concurrency
68
 
issues underneath the lock.  A format may choose not to use a lock
69
 
at all for some operations.
70
 
 
71
 
LockDirs always operate over a Transport.  The transport may be readonly, in
72
 
which case the lock can be queried but not acquired.
73
 
 
74
 
Locks are identified by a path name, relative to a base transport.
75
 
 
76
 
Calling code will typically want to make sure there is exactly one LockDir
77
 
object per actual lock on disk.  This module does nothing to prevent aliasing
78
 
and deadlocks will likely occur if the locks are aliased.
79
 
 
80
 
In the future we may add a "freshen" method which can be called
81
 
by a lock holder to check that their lock has not been broken, and to 
82
 
update the timestamp within it.
83
 
 
84
 
Example usage:
85
 
 
86
 
>>> from bzrlib.transport.memory import MemoryTransport
87
 
>>> # typically will be obtained from a BzrDir, Branch, etc
88
 
>>> t = MemoryTransport()
89
 
>>> l = LockDir(t, 'sample-lock')
90
 
>>> l.create()
91
 
>>> l.wait_lock()
92
 
>>> # do something here
93
 
>>> l.unlock()
94
 
 
95
 
"""
96
 
 
97
 
import os
98
 
import time
99
 
from cStringIO import StringIO
100
 
 
101
 
from bzrlib import (
102
 
    errors,
103
 
    )
104
 
import bzrlib.config
105
 
from bzrlib.errors import (
106
 
        DirectoryNotEmpty,
107
 
        FileExists,
108
 
        LockBreakMismatch,
109
 
        LockBroken,
110
 
        LockContention,
111
 
        LockNotHeld,
112
 
        NoSuchFile,
113
 
        PathError,
114
 
        ResourceBusy,
115
 
        UnlockableTransport,
116
 
        )
117
 
from bzrlib.trace import mutter, note
118
 
from bzrlib.transport import Transport
119
 
from bzrlib.osutils import rand_chars, format_delta
120
 
from bzrlib.rio import read_stanza, Stanza
121
 
 
122
 
 
123
 
# XXX: At the moment there is no consideration of thread safety on LockDir
124
 
# objects.  This should perhaps be updated - e.g. if two threads try to take a
125
 
# lock at the same time they should *both* get it.  But then that's unlikely
126
 
# to be a good idea.
127
 
 
128
 
# TODO: Perhaps store some kind of note like the bzr command line in the lock
129
 
# info?
130
 
 
131
 
# TODO: Some kind of callback run while polling a lock to show progress
132
 
# indicators.
133
 
 
134
 
# TODO: Make sure to pass the right file and directory mode bits to all
135
 
# files/dirs created.
136
 
 
137
 
 
138
 
_DEFAULT_TIMEOUT_SECONDS = 300
139
 
_DEFAULT_POLL_SECONDS = 1.0
140
 
 
141
 
 
142
 
class LockDir(object):
143
 
    """Write-lock guarding access to data."""
144
 
 
145
 
    __INFO_NAME = '/info'
146
 
 
147
 
    def __init__(self, transport, path, file_modebits=0644, dir_modebits=0755):
148
 
        """Create a new LockDir object.
149
 
 
150
 
        The LockDir is initially unlocked - this just creates the object.
151
 
 
152
 
        :param transport: Transport which will contain the lock
153
 
 
154
 
        :param path: Path to the lock within the base directory of the 
155
 
            transport.
156
 
        """
157
 
        assert isinstance(transport, Transport), \
158
 
            ("not a transport: %r" % transport)
159
 
        self.transport = transport
160
 
        self.path = path
161
 
        self._lock_held = False
162
 
        self._fake_read_lock = False
163
 
        self._held_dir = path + '/held'
164
 
        self._held_info_path = self._held_dir + self.__INFO_NAME
165
 
        self._file_modebits = file_modebits
166
 
        self._dir_modebits = dir_modebits
167
 
        self.nonce = rand_chars(20)
168
 
 
169
 
        self._report_function = note
170
 
 
171
 
    def __repr__(self):
172
 
        return '%s(%s%s)' % (self.__class__.__name__,
173
 
                             self.transport.base,
174
 
                             self.path)
175
 
 
176
 
    is_held = property(lambda self: self._lock_held)
177
 
 
178
 
    def create(self, mode=None):
179
 
        """Create the on-disk lock.
180
 
 
181
 
        This is typically only called when the object/directory containing the 
182
 
        directory is first created.  The lock is not held when it's created.
183
 
        """
184
 
        if self.transport.is_readonly():
185
 
            raise UnlockableTransport(self.transport)
186
 
        self.transport.mkdir(self.path, mode=mode)
187
 
 
188
 
    def attempt_lock(self):
189
 
        """Take the lock; fail if it's already held.
190
 
        
191
 
        If you wish to block until the lock can be obtained, call wait_lock()
192
 
        instead.
193
 
        """
194
 
        if self._fake_read_lock:
195
 
            raise LockContention(self)
196
 
        if self.transport.is_readonly():
197
 
            raise UnlockableTransport(self.transport)
198
 
        try:
199
 
            tmpname = '%s/pending.%s.tmp' % (self.path, rand_chars(20))
200
 
            try:
201
 
                self.transport.mkdir(tmpname)
202
 
            except NoSuchFile:
203
 
                # This may raise a FileExists exception
204
 
                # which is okay, it will be caught later and determined
205
 
                # to be a LockContention.
206
 
                self.create(mode=self._dir_modebits)
207
 
                
208
 
                # After creating the lock directory, try again
209
 
                self.transport.mkdir(tmpname)
210
 
 
211
 
            info_bytes = self._prepare_info()
212
 
            # We use put_file_non_atomic because we just created a new unique
213
 
            # directory so we don't have to worry about files existing there.
214
 
            # We'll rename the whole directory into place to get atomic
215
 
            # properties
216
 
            self.transport.put_bytes_non_atomic(tmpname + self.__INFO_NAME,
217
 
                                                info_bytes)
218
 
 
219
 
            self.transport.rename(tmpname, self._held_dir)
220
 
            self._lock_held = True
221
 
            self.confirm()
222
 
        except (PathError, DirectoryNotEmpty, FileExists, ResourceBusy), e:
223
 
            mutter("contention on %r: %s", self, e)
224
 
            raise LockContention(self)
225
 
 
226
 
    def unlock(self):
227
 
        """Release a held lock
228
 
        """
229
 
        if self._fake_read_lock:
230
 
            self._fake_read_lock = False
231
 
            return
232
 
        if not self._lock_held:
233
 
            raise LockNotHeld(self)
234
 
        # rename before deleting, because we can't atomically remove the whole
235
 
        # tree
236
 
        tmpname = '%s/releasing.%s.tmp' % (self.path, rand_chars(20))
237
 
        # gotta own it to unlock
238
 
        self.confirm()
239
 
        self.transport.rename(self._held_dir, tmpname)
240
 
        self._lock_held = False
241
 
        self.transport.delete(tmpname + self.__INFO_NAME)
242
 
        self.transport.rmdir(tmpname)
243
 
 
244
 
    def break_lock(self):
245
 
        """Break a lock not held by this instance of LockDir.
246
 
 
247
 
        This is a UI centric function: it uses the bzrlib.ui.ui_factory to
248
 
        prompt for input if a lock is detected and there is any doubt about
249
 
        it possibly being still active.
250
 
        """
251
 
        self._check_not_locked()
252
 
        holder_info = self.peek()
253
 
        if holder_info is not None:
254
 
            lock_info = '\n'.join(self._format_lock_info(holder_info))
255
 
            if bzrlib.ui.ui_factory.get_boolean("Break %s" % lock_info):
256
 
                self.force_break(holder_info)
257
 
        
258
 
    def force_break(self, dead_holder_info):
259
 
        """Release a lock held by another process.
260
 
 
261
 
        WARNING: This should only be used when the other process is dead; if
262
 
        it still thinks it has the lock there will be two concurrent writers.
263
 
        In general the user's approval should be sought for lock breaks.
264
 
 
265
 
        dead_holder_info must be the result of a previous LockDir.peek() call;
266
 
        this is used to check that it's still held by the same process that
267
 
        the user decided was dead.  If this is not the current holder,
268
 
        LockBreakMismatch is raised.
269
 
 
270
 
        After the lock is broken it will not be held by any process.
271
 
        It is possible that another process may sneak in and take the 
272
 
        lock before the breaking process acquires it.
273
 
        """
274
 
        if not isinstance(dead_holder_info, dict):
275
 
            raise ValueError("dead_holder_info: %r" % dead_holder_info)
276
 
        self._check_not_locked()
277
 
        current_info = self.peek()
278
 
        if current_info is None:
279
 
            # must have been recently released
280
 
            return
281
 
        if current_info != dead_holder_info:
282
 
            raise LockBreakMismatch(self, current_info, dead_holder_info)
283
 
        tmpname = '%s/broken.%s.tmp' % (self.path, rand_chars(20))
284
 
        self.transport.rename(self._held_dir, tmpname)
285
 
        # check that we actually broke the right lock, not someone else;
286
 
        # there's a small race window between checking it and doing the 
287
 
        # rename.
288
 
        broken_info_path = tmpname + self.__INFO_NAME
289
 
        broken_info = self._read_info_file(broken_info_path)
290
 
        if broken_info != dead_holder_info:
291
 
            raise LockBreakMismatch(self, broken_info, dead_holder_info)
292
 
        self.transport.delete(broken_info_path)
293
 
        self.transport.rmdir(tmpname)
294
 
 
295
 
    def _check_not_locked(self):
296
 
        """If the lock is held by this instance, raise an error."""
297
 
        if self._lock_held:
298
 
            raise AssertionError("can't break own lock: %r" % self)
299
 
 
300
 
    def confirm(self):
301
 
        """Make sure that the lock is still held by this locker.
302
 
 
303
 
        This should only fail if the lock was broken by user intervention,
304
 
        or if the lock has been affected by a bug.
305
 
 
306
 
        If the lock is not thought to be held, raises LockNotHeld.  If
307
 
        the lock is thought to be held but has been broken, raises 
308
 
        LockBroken.
309
 
        """
310
 
        if not self._lock_held:
311
 
            raise LockNotHeld(self)
312
 
        info = self.peek()
313
 
        if info is None:
314
 
            # no lock there anymore!
315
 
            raise LockBroken(self)
316
 
        if info.get('nonce') != self.nonce:
317
 
            # there is a lock, but not ours
318
 
            raise LockBroken(self)
319
 
        
320
 
    def _read_info_file(self, path):
321
 
        """Read one given info file.
322
 
 
323
 
        peek() reads the info file of the lock holder, if any.
324
 
        """
325
 
        return self._parse_info(self.transport.get(path))
326
 
 
327
 
    def peek(self):
328
 
        """Check if the lock is held by anyone.
329
 
        
330
 
        If it is held, this returns the lock info structure as a rio Stanza,
331
 
        which contains some information about the current lock holder.
332
 
        Otherwise returns None.
333
 
        """
334
 
        try:
335
 
            info = self._read_info_file(self._held_info_path)
336
 
            assert isinstance(info, dict), \
337
 
                    "bad parse result %r" % info
338
 
            return info
339
 
        except NoSuchFile, e:
340
 
            return None
341
 
 
342
 
    def _prepare_info(self):
343
 
        """Write information about a pending lock to a temporary file.
344
 
        """
345
 
        import socket
346
 
        # XXX: is creating this here inefficient?
347
 
        config = bzrlib.config.GlobalConfig()
348
 
        try:
349
 
            user = config.user_email()
350
 
        except errors.NoEmailInUsername:
351
 
            user = config.username()
352
 
        s = Stanza(hostname=socket.gethostname(),
353
 
                   pid=str(os.getpid()),
354
 
                   start_time=str(int(time.time())),
355
 
                   nonce=self.nonce,
356
 
                   user=user,
357
 
                   )
358
 
        return s.to_string()
359
 
 
360
 
    def _parse_info(self, info_file):
361
 
        return read_stanza(info_file.readlines()).as_dict()
362
 
 
363
 
    def wait_lock(self, timeout=None, poll=None):
364
 
        """Wait a certain period for a lock.
365
 
 
366
 
        If the lock can be acquired within the bounded time, it
367
 
        is taken and this returns.  Otherwise, LockContention
368
 
        is raised.  Either way, this function should return within
369
 
        approximately `timeout` seconds.  (It may be a bit more if
370
 
        a transport operation takes a long time to complete.)
371
 
        """
372
 
        if timeout is None:
373
 
            timeout = _DEFAULT_TIMEOUT_SECONDS
374
 
        if poll is None:
375
 
            poll = _DEFAULT_POLL_SECONDS
376
 
 
377
 
        # XXX: the transport interface doesn't let us guard 
378
 
        # against operations there taking a long time.
379
 
        deadline = time.time() + timeout
380
 
        deadline_str = None
381
 
        last_info = None
382
 
        while True:
383
 
            try:
384
 
                self.attempt_lock()
385
 
                return
386
 
            except LockContention:
387
 
                pass
388
 
            new_info = self.peek()
389
 
            mutter('last_info: %s, new info: %s', last_info, new_info)
390
 
            if new_info is not None and new_info != last_info:
391
 
                if last_info is None:
392
 
                    start = 'Unable to obtain'
393
 
                else:
394
 
                    start = 'Lock owner changed for'
395
 
                last_info = new_info
396
 
                formatted_info = self._format_lock_info(new_info)
397
 
                if deadline_str is None:
398
 
                    deadline_str = time.strftime('%H:%M:%S',
399
 
                                                 time.localtime(deadline))
400
 
                self._report_function('%s %s\n'
401
 
                                      '%s\n' # held by
402
 
                                      '%s\n' # locked ... ago
403
 
                                      'Will continue to try until %s\n',
404
 
                                      start,
405
 
                                      formatted_info[0],
406
 
                                      formatted_info[1],
407
 
                                      formatted_info[2],
408
 
                                      deadline_str)
409
 
 
410
 
            if time.time() + poll < deadline:
411
 
                time.sleep(poll)
412
 
            else:
413
 
                raise LockContention(self)
414
 
 
415
 
    def lock_write(self):
416
 
        """Wait for and acquire the lock."""
417
 
        self.wait_lock()
418
 
 
419
 
    def lock_read(self):
420
 
        """Compatibility-mode shared lock.
421
 
 
422
 
        LockDir doesn't support shared read-only locks, so this 
423
 
        just pretends that the lock is taken but really does nothing.
424
 
        """
425
 
        # At the moment Branches are commonly locked for read, but 
426
 
        # we can't rely on that remotely.  Once this is cleaned up,
427
 
        # reenable this warning to prevent it coming back in 
428
 
        # -- mbp 20060303
429
 
        ## warn("LockDir.lock_read falls back to write lock")
430
 
        if self._lock_held or self._fake_read_lock:
431
 
            raise LockContention(self)
432
 
        self._fake_read_lock = True
433
 
 
434
 
    def wait(self, timeout=20, poll=0.5):
435
 
        """Wait a certain period for a lock to be released."""
436
 
        # XXX: the transport interface doesn't let us guard 
437
 
        # against operations there taking a long time.
438
 
        deadline = time.time() + timeout
439
 
        while True:
440
 
            if self.peek():
441
 
                return
442
 
            if time.time() + poll < deadline:
443
 
                time.sleep(poll)
444
 
            else:
445
 
                raise LockContention(self)
446
 
 
447
 
    def _format_lock_info(self, info):
448
 
        """Turn the contents of peek() into something for the user"""
449
 
        lock_url = self.transport.abspath(self.path)
450
 
        delta = time.time() - int(info['start_time'])
451
 
        return [
452
 
            'lock %s' % (lock_url,),
453
 
            'held by %(user)s on host %(hostname)s [process #%(pid)s]' % info,
454
 
            'locked %s' % (format_delta(delta),),
455
 
            ]
456