~bzr-pqm/bzr/bzr.dev

« back to all changes in this revision

Viewing changes to bzrlib/lockdir.py

  • Committer: Robert Collins
  • Date: 2005-10-06 22:15:52 UTC
  • mfrom: (1185.13.2)
  • mto: This revision was merged to the branch mainline in revision 1420.
  • Revision ID: robertc@robertcollins.net-20051006221552-9b15c96fa504e0ad
mergeĀ fromĀ upstream

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
 
import bzrlib.ui
122
 
 
123
 
 
124
 
# XXX: At the moment there is no consideration of thread safety on LockDir
125
 
# objects.  This should perhaps be updated - e.g. if two threads try to take a
126
 
# lock at the same time they should *both* get it.  But then that's unlikely
127
 
# to be a good idea.
128
 
 
129
 
# TODO: Perhaps store some kind of note like the bzr command line in the lock
130
 
# info?
131
 
 
132
 
# TODO: Some kind of callback run while polling a lock to show progress
133
 
# indicators.
134
 
 
135
 
# TODO: Make sure to pass the right file and directory mode bits to all
136
 
# files/dirs created.
137
 
 
138
 
 
139
 
_DEFAULT_TIMEOUT_SECONDS = 300
140
 
_DEFAULT_POLL_SECONDS = 1.0
141
 
 
142
 
 
143
 
class LockDir(object):
144
 
    """Write-lock guarding access to data."""
145
 
 
146
 
    __INFO_NAME = '/info'
147
 
 
148
 
    def __init__(self, transport, path, file_modebits=0644, dir_modebits=0755):
149
 
        """Create a new LockDir object.
150
 
 
151
 
        The LockDir is initially unlocked - this just creates the object.
152
 
 
153
 
        :param transport: Transport which will contain the lock
154
 
 
155
 
        :param path: Path to the lock within the base directory of the 
156
 
            transport.
157
 
        """
158
 
        assert isinstance(transport, Transport), \
159
 
            ("not a transport: %r" % transport)
160
 
        self.transport = transport
161
 
        self.path = path
162
 
        self._lock_held = False
163
 
        self._fake_read_lock = False
164
 
        self._held_dir = path + '/held'
165
 
        self._held_info_path = self._held_dir + self.__INFO_NAME
166
 
        self._file_modebits = file_modebits
167
 
        self._dir_modebits = dir_modebits
168
 
        self.nonce = rand_chars(20)
169
 
 
170
 
        self._report_function = note
171
 
 
172
 
    def __repr__(self):
173
 
        return '%s(%s%s)' % (self.__class__.__name__,
174
 
                             self.transport.base,
175
 
                             self.path)
176
 
 
177
 
    is_held = property(lambda self: self._lock_held)
178
 
 
179
 
    def create(self, mode=None):
180
 
        """Create the on-disk lock.
181
 
 
182
 
        This is typically only called when the object/directory containing the 
183
 
        directory is first created.  The lock is not held when it's created.
184
 
        """
185
 
        if self.transport.is_readonly():
186
 
            raise UnlockableTransport(self.transport)
187
 
        self.transport.mkdir(self.path, mode=mode)
188
 
 
189
 
    def attempt_lock(self):
190
 
        """Take the lock; fail if it's already held.
191
 
        
192
 
        If you wish to block until the lock can be obtained, call wait_lock()
193
 
        instead.
194
 
        """
195
 
        if self._fake_read_lock:
196
 
            raise LockContention(self)
197
 
        if self.transport.is_readonly():
198
 
            raise UnlockableTransport(self.transport)
199
 
        try:
200
 
            tmpname = '%s/pending.%s.tmp' % (self.path, rand_chars(20))
201
 
            try:
202
 
                self.transport.mkdir(tmpname)
203
 
            except NoSuchFile:
204
 
                # This may raise a FileExists exception
205
 
                # which is okay, it will be caught later and determined
206
 
                # to be a LockContention.
207
 
                self.create(mode=self._dir_modebits)
208
 
                
209
 
                # After creating the lock directory, try again
210
 
                self.transport.mkdir(tmpname)
211
 
 
212
 
            info_bytes = self._prepare_info()
213
 
            # We use put_file_non_atomic because we just created a new unique
214
 
            # directory so we don't have to worry about files existing there.
215
 
            # We'll rename the whole directory into place to get atomic
216
 
            # properties
217
 
            self.transport.put_bytes_non_atomic(tmpname + self.__INFO_NAME,
218
 
                                                info_bytes)
219
 
 
220
 
            self.transport.rename(tmpname, self._held_dir)
221
 
            self._lock_held = True
222
 
            self.confirm()
223
 
        except errors.PermissionDenied:
224
 
            raise
225
 
        except (PathError, DirectoryNotEmpty, FileExists, ResourceBusy), e:
226
 
            mutter("contention on %r: %s", self, e)
227
 
            raise LockContention(self)
228
 
 
229
 
    def unlock(self):
230
 
        """Release a held lock
231
 
        """
232
 
        if self._fake_read_lock:
233
 
            self._fake_read_lock = False
234
 
            return
235
 
        if not self._lock_held:
236
 
            raise LockNotHeld(self)
237
 
        # rename before deleting, because we can't atomically remove the whole
238
 
        # tree
239
 
        tmpname = '%s/releasing.%s.tmp' % (self.path, rand_chars(20))
240
 
        # gotta own it to unlock
241
 
        self.confirm()
242
 
        self.transport.rename(self._held_dir, tmpname)
243
 
        self._lock_held = False
244
 
        self.transport.delete(tmpname + self.__INFO_NAME)
245
 
        self.transport.rmdir(tmpname)
246
 
 
247
 
    def break_lock(self):
248
 
        """Break a lock not held by this instance of LockDir.
249
 
 
250
 
        This is a UI centric function: it uses the bzrlib.ui.ui_factory to
251
 
        prompt for input if a lock is detected and there is any doubt about
252
 
        it possibly being still active.
253
 
        """
254
 
        self._check_not_locked()
255
 
        holder_info = self.peek()
256
 
        if holder_info is not None:
257
 
            lock_info = '\n'.join(self._format_lock_info(holder_info))
258
 
            if bzrlib.ui.ui_factory.get_boolean("Break %s" % lock_info):
259
 
                self.force_break(holder_info)
260
 
        
261
 
    def force_break(self, dead_holder_info):
262
 
        """Release a lock held by another process.
263
 
 
264
 
        WARNING: This should only be used when the other process is dead; if
265
 
        it still thinks it has the lock there will be two concurrent writers.
266
 
        In general the user's approval should be sought for lock breaks.
267
 
 
268
 
        dead_holder_info must be the result of a previous LockDir.peek() call;
269
 
        this is used to check that it's still held by the same process that
270
 
        the user decided was dead.  If this is not the current holder,
271
 
        LockBreakMismatch is raised.
272
 
 
273
 
        After the lock is broken it will not be held by any process.
274
 
        It is possible that another process may sneak in and take the 
275
 
        lock before the breaking process acquires it.
276
 
        """
277
 
        if not isinstance(dead_holder_info, dict):
278
 
            raise ValueError("dead_holder_info: %r" % dead_holder_info)
279
 
        self._check_not_locked()
280
 
        current_info = self.peek()
281
 
        if current_info is None:
282
 
            # must have been recently released
283
 
            return
284
 
        if current_info != dead_holder_info:
285
 
            raise LockBreakMismatch(self, current_info, dead_holder_info)
286
 
        tmpname = '%s/broken.%s.tmp' % (self.path, rand_chars(20))
287
 
        self.transport.rename(self._held_dir, tmpname)
288
 
        # check that we actually broke the right lock, not someone else;
289
 
        # there's a small race window between checking it and doing the 
290
 
        # rename.
291
 
        broken_info_path = tmpname + self.__INFO_NAME
292
 
        broken_info = self._read_info_file(broken_info_path)
293
 
        if broken_info != dead_holder_info:
294
 
            raise LockBreakMismatch(self, broken_info, dead_holder_info)
295
 
        self.transport.delete(broken_info_path)
296
 
        self.transport.rmdir(tmpname)
297
 
 
298
 
    def _check_not_locked(self):
299
 
        """If the lock is held by this instance, raise an error."""
300
 
        if self._lock_held:
301
 
            raise AssertionError("can't break own lock: %r" % self)
302
 
 
303
 
    def confirm(self):
304
 
        """Make sure that the lock is still held by this locker.
305
 
 
306
 
        This should only fail if the lock was broken by user intervention,
307
 
        or if the lock has been affected by a bug.
308
 
 
309
 
        If the lock is not thought to be held, raises LockNotHeld.  If
310
 
        the lock is thought to be held but has been broken, raises 
311
 
        LockBroken.
312
 
        """
313
 
        if not self._lock_held:
314
 
            raise LockNotHeld(self)
315
 
        info = self.peek()
316
 
        if info is None:
317
 
            # no lock there anymore!
318
 
            raise LockBroken(self)
319
 
        if info.get('nonce') != self.nonce:
320
 
            # there is a lock, but not ours
321
 
            raise LockBroken(self)
322
 
        
323
 
    def _read_info_file(self, path):
324
 
        """Read one given info file.
325
 
 
326
 
        peek() reads the info file of the lock holder, if any.
327
 
        """
328
 
        return self._parse_info(self.transport.get(path))
329
 
 
330
 
    def peek(self):
331
 
        """Check if the lock is held by anyone.
332
 
        
333
 
        If it is held, this returns the lock info structure as a rio Stanza,
334
 
        which contains some information about the current lock holder.
335
 
        Otherwise returns None.
336
 
        """
337
 
        try:
338
 
            info = self._read_info_file(self._held_info_path)
339
 
            assert isinstance(info, dict), \
340
 
                    "bad parse result %r" % info
341
 
            return info
342
 
        except NoSuchFile, e:
343
 
            return None
344
 
 
345
 
    def _prepare_info(self):
346
 
        """Write information about a pending lock to a temporary file.
347
 
        """
348
 
        import socket
349
 
        # XXX: is creating this here inefficient?
350
 
        config = bzrlib.config.GlobalConfig()
351
 
        try:
352
 
            user = config.user_email()
353
 
        except errors.NoEmailInUsername:
354
 
            user = config.username()
355
 
        s = Stanza(hostname=socket.gethostname(),
356
 
                   pid=str(os.getpid()),
357
 
                   start_time=str(int(time.time())),
358
 
                   nonce=self.nonce,
359
 
                   user=user,
360
 
                   )
361
 
        return s.to_string()
362
 
 
363
 
    def _parse_info(self, info_file):
364
 
        return read_stanza(info_file.readlines()).as_dict()
365
 
 
366
 
    def wait_lock(self, timeout=None, poll=None):
367
 
        """Wait a certain period for a lock.
368
 
 
369
 
        If the lock can be acquired within the bounded time, it
370
 
        is taken and this returns.  Otherwise, LockContention
371
 
        is raised.  Either way, this function should return within
372
 
        approximately `timeout` seconds.  (It may be a bit more if
373
 
        a transport operation takes a long time to complete.)
374
 
        """
375
 
        if timeout is None:
376
 
            timeout = _DEFAULT_TIMEOUT_SECONDS
377
 
        if poll is None:
378
 
            poll = _DEFAULT_POLL_SECONDS
379
 
 
380
 
        # XXX: the transport interface doesn't let us guard 
381
 
        # against operations there taking a long time.
382
 
        deadline = time.time() + timeout
383
 
        deadline_str = None
384
 
        last_info = None
385
 
        while True:
386
 
            try:
387
 
                self.attempt_lock()
388
 
                return
389
 
            except LockContention:
390
 
                pass
391
 
            new_info = self.peek()
392
 
            mutter('last_info: %s, new info: %s', last_info, new_info)
393
 
            if new_info is not None and new_info != last_info:
394
 
                if last_info is None:
395
 
                    start = 'Unable to obtain'
396
 
                else:
397
 
                    start = 'Lock owner changed for'
398
 
                last_info = new_info
399
 
                formatted_info = self._format_lock_info(new_info)
400
 
                if deadline_str is None:
401
 
                    deadline_str = time.strftime('%H:%M:%S',
402
 
                                                 time.localtime(deadline))
403
 
                self._report_function('%s %s\n'
404
 
                                      '%s\n' # held by
405
 
                                      '%s\n' # locked ... ago
406
 
                                      'Will continue to try until %s\n',
407
 
                                      start,
408
 
                                      formatted_info[0],
409
 
                                      formatted_info[1],
410
 
                                      formatted_info[2],
411
 
                                      deadline_str)
412
 
 
413
 
            if time.time() + poll < deadline:
414
 
                time.sleep(poll)
415
 
            else:
416
 
                raise LockContention(self)
417
 
 
418
 
    def lock_write(self):
419
 
        """Wait for and acquire the lock."""
420
 
        self.wait_lock()
421
 
 
422
 
    def lock_read(self):
423
 
        """Compatibility-mode shared lock.
424
 
 
425
 
        LockDir doesn't support shared read-only locks, so this 
426
 
        just pretends that the lock is taken but really does nothing.
427
 
        """
428
 
        # At the moment Branches are commonly locked for read, but 
429
 
        # we can't rely on that remotely.  Once this is cleaned up,
430
 
        # reenable this warning to prevent it coming back in 
431
 
        # -- mbp 20060303
432
 
        ## warn("LockDir.lock_read falls back to write lock")
433
 
        if self._lock_held or self._fake_read_lock:
434
 
            raise LockContention(self)
435
 
        self._fake_read_lock = True
436
 
 
437
 
    def wait(self, timeout=20, poll=0.5):
438
 
        """Wait a certain period for a lock to be released."""
439
 
        # XXX: the transport interface doesn't let us guard 
440
 
        # against operations there taking a long time.
441
 
        deadline = time.time() + timeout
442
 
        while True:
443
 
            if self.peek():
444
 
                return
445
 
            if time.time() + poll < deadline:
446
 
                time.sleep(poll)
447
 
            else:
448
 
                raise LockContention(self)
449
 
 
450
 
    def _format_lock_info(self, info):
451
 
        """Turn the contents of peek() into something for the user"""
452
 
        lock_url = self.transport.abspath(self.path)
453
 
        delta = time.time() - int(info['start_time'])
454
 
        return [
455
 
            'lock %s' % (lock_url,),
456
 
            'held by %(user)s on host %(hostname)s [process #%(pid)s]' % info,
457
 
            'locked %s' % (format_delta(delta),),
458
 
            ]
459