~bzr-pqm/bzr/bzr.dev

« back to all changes in this revision

Viewing changes to bzrlib/lockdir.py

  • Committer: John Arbash Meinel
  • Date: 2006-07-09 15:47:02 UTC
  • mto: This revision was merged to the branch mainline in revision 1846.
  • Revision ID: john@arbash-meinel.com-20060709154702-304436a47a55e265
Renaming LockHelpers.py to lock_helpers.py

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 StringIO import StringIO
 
100
 
 
101
import bzrlib.config
 
102
from bzrlib.errors import (
 
103
        DirectoryNotEmpty,
 
104
        FileExists,
 
105
        LockBreakMismatch,
 
106
        LockBroken,
 
107
        LockContention,
 
108
        LockNotHeld,
 
109
        NoSuchFile,
 
110
        PathError,
 
111
        ResourceBusy,
 
112
        UnlockableTransport,
 
113
        )
 
114
from bzrlib.trace import mutter
 
115
from bzrlib.transport import Transport
 
116
from bzrlib.osutils import rand_chars
 
117
from bzrlib.rio import RioWriter, read_stanza, Stanza
 
118
 
 
119
# XXX: At the moment there is no consideration of thread safety on LockDir
 
120
# objects.  This should perhaps be updated - e.g. if two threads try to take a
 
121
# lock at the same time they should *both* get it.  But then that's unlikely
 
122
# to be a good idea.
 
123
 
 
124
# TODO: Perhaps store some kind of note like the bzr command line in the lock
 
125
# info?
 
126
 
 
127
# TODO: Some kind of callback run while polling a lock to show progress
 
128
# indicators.
 
129
 
 
130
# TODO: Make sure to pass the right file and directory mode bits to all
 
131
# files/dirs created.
 
132
 
 
133
_DEFAULT_TIMEOUT_SECONDS = 300
 
134
_DEFAULT_POLL_SECONDS = 0.5
 
135
 
 
136
class LockDir(object):
 
137
    """Write-lock guarding access to data."""
 
138
 
 
139
    __INFO_NAME = '/info'
 
140
 
 
141
    def __init__(self, transport, path, file_modebits=0644, dir_modebits=0755):
 
142
        """Create a new LockDir object.
 
143
 
 
144
        The LockDir is initially unlocked - this just creates the object.
 
145
 
 
146
        :param transport: Transport which will contain the lock
 
147
 
 
148
        :param path: Path to the lock within the base directory of the 
 
149
            transport.
 
150
        """
 
151
        assert isinstance(transport, Transport), \
 
152
            ("not a transport: %r" % transport)
 
153
        self.transport = transport
 
154
        self.path = path
 
155
        self._lock_held = False
 
156
        self._fake_read_lock = False
 
157
        self._held_dir = path + '/held'
 
158
        self._held_info_path = self._held_dir + self.__INFO_NAME
 
159
        self._file_modebits = file_modebits
 
160
        self._dir_modebits = dir_modebits
 
161
        self.nonce = rand_chars(20)
 
162
 
 
163
    def __repr__(self):
 
164
        return '%s(%s%s)' % (self.__class__.__name__,
 
165
                             self.transport.base,
 
166
                             self.path)
 
167
 
 
168
    is_held = property(lambda self: self._lock_held)
 
169
 
 
170
    def create(self, mode=None):
 
171
        """Create the on-disk lock.
 
172
 
 
173
        This is typically only called when the object/directory containing the 
 
174
        directory is first created.  The lock is not held when it's created.
 
175
        """
 
176
        if self.transport.is_readonly():
 
177
            raise UnlockableTransport(self.transport)
 
178
        self.transport.mkdir(self.path, mode=mode)
 
179
 
 
180
    def attempt_lock(self):
 
181
        """Take the lock; fail if it's already held.
 
182
        
 
183
        If you wish to block until the lock can be obtained, call wait_lock()
 
184
        instead.
 
185
        """
 
186
        if self._fake_read_lock:
 
187
            raise LockContention(self)
 
188
        if self.transport.is_readonly():
 
189
            raise UnlockableTransport(self.transport)
 
190
        try:
 
191
            tmpname = '%s/pending.%s.tmp' % (self.path, rand_chars(20))
 
192
            self.transport.mkdir(tmpname)
 
193
            sio = StringIO()
 
194
            self._prepare_info(sio)
 
195
            sio.seek(0)
 
196
            # append will create a new file; we use append rather than put
 
197
            # because we don't want to write to a temporary file and rename
 
198
            # into place, because that's going to happen to the whole
 
199
            # directory
 
200
            self.transport.append(tmpname + self.__INFO_NAME, sio)
 
201
            self.transport.rename(tmpname, self._held_dir)
 
202
            self._lock_held = True
 
203
            self.confirm()
 
204
        except (PathError, DirectoryNotEmpty, FileExists, ResourceBusy), e:
 
205
            mutter("contention on %r: %s", self, e)
 
206
            raise LockContention(self)
 
207
 
 
208
    def unlock(self):
 
209
        """Release a held lock
 
210
        """
 
211
        if self._fake_read_lock:
 
212
            self._fake_read_lock = False
 
213
            return
 
214
        if not self._lock_held:
 
215
            raise LockNotHeld(self)
 
216
        # rename before deleting, because we can't atomically remove the whole
 
217
        # tree
 
218
        tmpname = '%s/releasing.%s.tmp' % (self.path, rand_chars(20))
 
219
        # gotta own it to unlock
 
220
        self.confirm()
 
221
        self.transport.rename(self._held_dir, tmpname)
 
222
        self._lock_held = False
 
223
        self.transport.delete(tmpname + self.__INFO_NAME)
 
224
        self.transport.rmdir(tmpname)
 
225
 
 
226
    def break_lock(self):
 
227
        """Break a lock not held by this instance of LockDir.
 
228
 
 
229
        This is a UI centric function: it uses the bzrlib.ui.ui_factory to
 
230
        prompt for input if a lock is detected and there is any doubt about
 
231
        it possibly being still active.
 
232
        """
 
233
        self._check_not_locked()
 
234
        holder_info = self.peek()
 
235
        if holder_info is not None:
 
236
            if bzrlib.ui.ui_factory.get_boolean(
 
237
                "Break lock %s held by %s@%s [process #%s]" % (
 
238
                    self.transport,
 
239
                    holder_info["user"],
 
240
                    holder_info["hostname"],
 
241
                    holder_info["pid"])):
 
242
                self.force_break(holder_info)
 
243
        
 
244
    def force_break(self, dead_holder_info):
 
245
        """Release a lock held by another process.
 
246
 
 
247
        WARNING: This should only be used when the other process is dead; if
 
248
        it still thinks it has the lock there will be two concurrent writers.
 
249
        In general the user's approval should be sought for lock breaks.
 
250
 
 
251
        dead_holder_info must be the result of a previous LockDir.peek() call;
 
252
        this is used to check that it's still held by the same process that
 
253
        the user decided was dead.  If this is not the current holder,
 
254
        LockBreakMismatch is raised.
 
255
 
 
256
        After the lock is broken it will not be held by any process.
 
257
        It is possible that another process may sneak in and take the 
 
258
        lock before the breaking process acquires it.
 
259
        """
 
260
        if not isinstance(dead_holder_info, dict):
 
261
            raise ValueError("dead_holder_info: %r" % dead_holder_info)
 
262
        self._check_not_locked()
 
263
        current_info = self.peek()
 
264
        if current_info is None:
 
265
            # must have been recently released
 
266
            return
 
267
        if current_info != dead_holder_info:
 
268
            raise LockBreakMismatch(self, current_info, dead_holder_info)
 
269
        tmpname = '%s/broken.%s.tmp' % (self.path, rand_chars(20))
 
270
        self.transport.rename(self._held_dir, tmpname)
 
271
        # check that we actually broke the right lock, not someone else;
 
272
        # there's a small race window between checking it and doing the 
 
273
        # rename.
 
274
        broken_info_path = tmpname + self.__INFO_NAME
 
275
        broken_info = self._read_info_file(broken_info_path)
 
276
        if broken_info != dead_holder_info:
 
277
            raise LockBreakMismatch(self, broken_info, dead_holder_info)
 
278
        self.transport.delete(broken_info_path)
 
279
        self.transport.rmdir(tmpname)
 
280
 
 
281
    def _check_not_locked(self):
 
282
        """If the lock is held by this instance, raise an error."""
 
283
        if self._lock_held:
 
284
            raise AssertionError("can't break own lock: %r" % self)
 
285
 
 
286
    def confirm(self):
 
287
        """Make sure that the lock is still held by this locker.
 
288
 
 
289
        This should only fail if the lock was broken by user intervention,
 
290
        or if the lock has been affected by a bug.
 
291
 
 
292
        If the lock is not thought to be held, raises LockNotHeld.  If
 
293
        the lock is thought to be held but has been broken, raises 
 
294
        LockBroken.
 
295
        """
 
296
        if not self._lock_held:
 
297
            raise LockNotHeld(self)
 
298
        info = self.peek()
 
299
        if info is None:
 
300
            # no lock there anymore!
 
301
            raise LockBroken(self)
 
302
        if info.get('nonce') != self.nonce:
 
303
            # there is a lock, but not ours
 
304
            raise LockBroken(self)
 
305
        
 
306
    def _read_info_file(self, path):
 
307
        """Read one given info file.
 
308
 
 
309
        peek() reads the info file of the lock holder, if any.
 
310
        """
 
311
        return self._parse_info(self.transport.get(path))
 
312
 
 
313
    def peek(self):
 
314
        """Check if the lock is held by anyone.
 
315
        
 
316
        If it is held, this returns the lock info structure as a rio Stanza,
 
317
        which contains some information about the current lock holder.
 
318
        Otherwise returns None.
 
319
        """
 
320
        try:
 
321
            info = self._read_info_file(self._held_info_path)
 
322
            assert isinstance(info, dict), \
 
323
                    "bad parse result %r" % info
 
324
            return info
 
325
        except NoSuchFile, e:
 
326
            return None
 
327
 
 
328
    def _prepare_info(self, outf):
 
329
        """Write information about a pending lock to a temporary file.
 
330
        """
 
331
        import socket
 
332
        # XXX: is creating this here inefficient?
 
333
        config = bzrlib.config.GlobalConfig()
 
334
        s = Stanza(hostname=socket.gethostname(),
 
335
                   pid=str(os.getpid()),
 
336
                   start_time=str(int(time.time())),
 
337
                   nonce=self.nonce,
 
338
                   user=config.user_email(),
 
339
                   )
 
340
        RioWriter(outf).write_stanza(s)
 
341
 
 
342
    def _parse_info(self, info_file):
 
343
        return read_stanza(info_file.readlines()).as_dict()
 
344
 
 
345
    def wait_lock(self, timeout=_DEFAULT_TIMEOUT_SECONDS,
 
346
                  poll=_DEFAULT_POLL_SECONDS):
 
347
        """Wait a certain period for a lock.
 
348
 
 
349
        If the lock can be acquired within the bounded time, it
 
350
        is taken and this returns.  Otherwise, LockContention
 
351
        is raised.  Either way, this function should return within
 
352
        approximately `timeout` seconds.  (It may be a bit more if
 
353
        a transport operation takes a long time to complete.)
 
354
        """
 
355
        # XXX: the transport interface doesn't let us guard 
 
356
        # against operations there taking a long time.
 
357
        deadline = time.time() + timeout
 
358
        while True:
 
359
            try:
 
360
                self.attempt_lock()
 
361
                return
 
362
            except LockContention:
 
363
                pass
 
364
            if time.time() + poll < deadline:
 
365
                time.sleep(poll)
 
366
            else:
 
367
                raise LockContention(self)
 
368
 
 
369
    def lock_write(self):
 
370
        """Wait for and acquire the lock."""
 
371
        self.attempt_lock()
 
372
 
 
373
    def lock_read(self):
 
374
        """Compatibility-mode shared lock.
 
375
 
 
376
        LockDir doesn't support shared read-only locks, so this 
 
377
        just pretends that the lock is taken but really does nothing.
 
378
        """
 
379
        # At the moment Branches are commonly locked for read, but 
 
380
        # we can't rely on that remotely.  Once this is cleaned up,
 
381
        # reenable this warning to prevent it coming back in 
 
382
        # -- mbp 20060303
 
383
        ## warn("LockDir.lock_read falls back to write lock")
 
384
        if self._lock_held or self._fake_read_lock:
 
385
            raise LockContention(self)
 
386
        self._fake_read_lock = True
 
387
 
 
388
    def wait(self, timeout=20, poll=0.5):
 
389
        """Wait a certain period for a lock to be released."""
 
390
        # XXX: the transport interface doesn't let us guard 
 
391
        # against operations there taking a long time.
 
392
        deadline = time.time() + timeout
 
393
        while True:
 
394
            if self.peek():
 
395
                return
 
396
            if time.time() + poll < deadline:
 
397
                time.sleep(poll)
 
398
            else:
 
399
                raise LockContention(self)
 
400