~bzr-pqm/bzr/bzr.dev

« back to all changes in this revision

Viewing changes to bzrlib/lockdir.py

  • Committer: Robert Collins
  • Date: 2006-03-02 03:12:34 UTC
  • mto: (1594.2.4 integration)
  • mto: This revision was merged to the branch mainline in revision 1596.
  • Revision ID: robertc@robertcollins.net-20060302031234-cf6b75961f27c5df
InterVersionedFile implemented.

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.wait_lock()
 
91
>>> # do something here
 
92
>>> l.unlock()
 
93
 
 
94
"""
 
95
 
 
96
import os
 
97
import time
 
98
from StringIO import StringIO
 
99
 
 
100
import bzrlib.config
 
101
from bzrlib.errors import (
 
102
        DirectoryNotEmpty,
 
103
        FileExists,
 
104
        LockBreakMismatch,
 
105
        LockBroken,
 
106
        LockContention,
 
107
        LockError,
 
108
        LockNotHeld,
 
109
        NoSuchFile,
 
110
        UnlockableTransport,
 
111
        )
 
112
from bzrlib.transport import Transport
 
113
from bzrlib.osutils import rand_chars
 
114
from bzrlib.rio import RioWriter, read_stanza, Stanza
 
115
 
 
116
# XXX: At the moment there is no consideration of thread safety on LockDir
 
117
# objects.  This should perhaps be updated - e.g. if two threads try to take a
 
118
# lock at the same time they should *both* get it.  But then that's unlikely
 
119
# to be a good idea.
 
120
 
 
121
# TODO: Transport could offer a simpler put() method that avoids the
 
122
# rename-into-place for cases like creating the lock template, where there is
 
123
# no chance that the file already exists.
 
124
 
 
125
# TODO: Perhaps store some kind of note like the bzr command line in the lock
 
126
# info?
 
127
 
 
128
# TODO: Some kind of callback run while polling a lock to show progress
 
129
# indicators.
 
130
 
 
131
_DEFAULT_TIMEOUT_SECONDS = 300
 
132
_DEFAULT_POLL_SECONDS = 0.5
 
133
 
 
134
class LockDir(object):
 
135
    """Write-lock guarding access to data."""
 
136
 
 
137
    __INFO_NAME = '/info'
 
138
 
 
139
    def __init__(self, transport, path):
 
140
        """Create a new LockDir object.
 
141
 
 
142
        The LockDir is initially unlocked - this just creates the object.
 
143
 
 
144
        :param transport: Transport which will contain the lock
 
145
 
 
146
        :param path: Path to the lock within the base directory of the 
 
147
            transport.
 
148
        """
 
149
        assert isinstance(transport, Transport), \
 
150
            ("not a transport: %r" % transport)
 
151
        self.transport = transport
 
152
        self.path = path
 
153
        self._lock_held = False
 
154
        self._info_path = path + self.__INFO_NAME
 
155
        self.nonce = rand_chars(20)
 
156
 
 
157
    def __repr__(self):
 
158
        return '%s(%s%s)' % (self.__class__.__name__,
 
159
                             self.transport.base,
 
160
                             self.path)
 
161
 
 
162
    is_held = property(lambda self: self._lock_held)
 
163
 
 
164
    def attempt_lock(self):
 
165
        """Take the lock; fail if it's already held.
 
166
        
 
167
        If you wish to block until the lock can be obtained, call wait_lock()
 
168
        instead.
 
169
        """
 
170
        if self.transport.is_readonly():
 
171
            raise UnlockableTransport(self.transport)
 
172
        try:
 
173
            tmpname = '%s.pending.%s.tmp' % (self.path, rand_chars(20))
 
174
            self.transport.mkdir(tmpname)
 
175
            sio = StringIO()
 
176
            self._prepare_info(sio)
 
177
            sio.seek(0)
 
178
            self.transport.put(tmpname + self.__INFO_NAME, sio)
 
179
            # FIXME: this turns into os.rename on posix, but into a fancy rename 
 
180
            # on Windows that may overwrite existing directory trees.  
 
181
            # NB: posix rename will overwrite empty directories, but not 
 
182
            # non-empty directories.
 
183
            self.transport.move(tmpname, self.path)
 
184
            self._lock_held = True
 
185
            self.confirm()
 
186
            return
 
187
        except (DirectoryNotEmpty, FileExists), e:
 
188
            pass
 
189
        # fall through to here on contention
 
190
        raise LockContention(self)
 
191
 
 
192
    def unlock(self):
 
193
        """Release a held lock
 
194
        """
 
195
        if not self._lock_held:
 
196
            raise LockNotHeld(self)
 
197
        # rename before deleting, because we can't atomically remove the whole
 
198
        # tree
 
199
        tmpname = '%s.releasing.%s.tmp' % (self.path, rand_chars(20))
 
200
        self.transport.rename(self.path, tmpname)
 
201
        self._lock_held = False
 
202
        self.transport.delete(tmpname + self.__INFO_NAME)
 
203
        self.transport.rmdir(tmpname)
 
204
 
 
205
    def force_break(self, dead_holder_info):
 
206
        """Release a lock held by another process.
 
207
 
 
208
        WARNING: This should only be used when the other process is dead; if
 
209
        it still thinks it has the lock there will be two concurrent writers.
 
210
        In general the user's approval should be sought for lock breaks.
 
211
 
 
212
        dead_holder_info must be the result of a previous LockDir.peek() call;
 
213
        this is used to check that it's still held by the same process that
 
214
        the user decided was dead.  If this is not the current holder,
 
215
        LockBreakMismatch is raised.
 
216
 
 
217
        After the lock is broken it will not be held by any process.
 
218
        It is possible that another process may sneak in and take the 
 
219
        lock before the breaking process acquires it.
 
220
        """
 
221
        if not isinstance(dead_holder_info, dict):
 
222
            raise ValueError("dead_holder_info: %r" % dead_holder_info)
 
223
        if self._lock_held:
 
224
            raise AssertionError("can't break own lock: %r" % self)
 
225
        current_info = self.peek()
 
226
        if current_info is None:
 
227
            # must have been recently released
 
228
            return
 
229
        if current_info != dead_holder_info:
 
230
            raise LockBreakMismatch(self, current_info, dead_holder_info)
 
231
        tmpname = '%s.broken.%s.tmp' % (self.path, rand_chars(20))
 
232
        self.transport.rename(self.path, tmpname)
 
233
        # check that we actually broke the right lock, not someone else;
 
234
        # there's a small race window between checking it and doing the 
 
235
        # rename.
 
236
        broken_info_path = tmpname + self.__INFO_NAME
 
237
        broken_info = self._read_info_file(broken_info_path)
 
238
        if broken_info != dead_holder_info:
 
239
            raise LockBreakMismatch(self, broken_info, dead_holder_info)
 
240
        self.transport.delete(broken_info_path)
 
241
        self.transport.rmdir(tmpname)
 
242
 
 
243
    def confirm(self):
 
244
        """Make sure that the lock is still held by this locker.
 
245
 
 
246
        This should only fail if the lock was broken by user intervention,
 
247
        or if the lock has been affected by a bug.
 
248
 
 
249
        If the lock is not thought to be held, raises LockNotHeld.  If
 
250
        the lock is thought to be held but has been broken, raises 
 
251
        LockBroken.
 
252
        """
 
253
        if not self._lock_held:
 
254
            raise LockNotHeld(self)
 
255
        info = self.peek()
 
256
        if info is None:
 
257
            # no lock there anymore!
 
258
            raise LockBroken(self)
 
259
        if info.get('nonce') != self.nonce:
 
260
            # there is a lock, but not ours
 
261
            raise LockBroken(self)
 
262
        
 
263
    def _read_info_file(self, path):
 
264
        return self._parse_info(self.transport.get(path))
 
265
 
 
266
    def peek(self):
 
267
        """Check if the lock is held by anyone.
 
268
        
 
269
        If it is held, this returns the lock info structure as a rio Stanza,
 
270
        which contains some information about the current lock holder.
 
271
        Otherwise returns None.
 
272
        """
 
273
        try:
 
274
            info = self._read_info_file(self._info_path)
 
275
            assert isinstance(info, dict), \
 
276
                    "bad parse result %r" % info
 
277
            return info
 
278
        except NoSuchFile, e:
 
279
            return None
 
280
 
 
281
    def _prepare_info(self, outf):
 
282
        """Write information about a pending lock to a temporary file.
 
283
        """
 
284
        import socket
 
285
        # XXX: is creating this here inefficient?
 
286
        config = bzrlib.config.GlobalConfig()
 
287
        s = Stanza(hostname=socket.gethostname(),
 
288
                   pid=str(os.getpid()),
 
289
                   start_time=str(int(time.time())),
 
290
                   nonce=self.nonce,
 
291
                   user=config.user_email(),
 
292
                   )
 
293
        RioWriter(outf).write_stanza(s)
 
294
 
 
295
    def _parse_info(self, info_file):
 
296
        return read_stanza(info_file.readlines()).as_dict()
 
297
 
 
298
    def wait_lock(self, timeout=_DEFAULT_TIMEOUT_SECONDS,
 
299
                  poll=_DEFAULT_POLL_SECONDS):
 
300
        """Wait a certain period for a lock.
 
301
 
 
302
        If the lock can be acquired within the bounded time, it
 
303
        is taken and this returns.  Otherwise, LockContention
 
304
        is raised.  Either way, this function should return within
 
305
        approximately `timeout` seconds.  (It may be a bit more if
 
306
        a transport operation takes a long time to complete.)
 
307
        """
 
308
        # XXX: the transport interface doesn't let us guard 
 
309
        # against operations there taking a long time.
 
310
        deadline = time.time() + timeout
 
311
        while True:
 
312
            try:
 
313
                self.attempt_lock()
 
314
                return
 
315
            except LockContention:
 
316
                pass
 
317
            if time.time() + poll < deadline:
 
318
                time.sleep(poll)
 
319
            else:
 
320
                raise LockContention(self)
 
321
 
 
322
    def wait(self, timeout=20, poll=0.5):
 
323
        """Wait a certain period for a lock to be released."""
 
324
        # XXX: the transport interface doesn't let us guard 
 
325
        # against operations there taking a long time.
 
326
        deadline = time.time() + timeout
 
327
        while True:
 
328
            if self.peek():
 
329
                return
 
330
            if time.time() + poll < deadline:
 
331
                time.sleep(poll)
 
332
            else:
 
333
                raise LockContention(self)
 
334