~bzr-pqm/bzr/bzr.dev

« back to all changes in this revision

Viewing changes to bzrlib/lockdir.py

  • Committer: Robert Collins
  • Date: 2006-05-24 08:14:45 UTC
  • mfrom: (1725.1.1 benchmark)
  • mto: (1725.2.6 commit)
  • mto: This revision was merged to the branch mainline in revision 1729.
  • Revision ID: robertc@robertcollins.net-20060524081445-c046b4406ffc8dfa
(rbc)Merge in benchmark --lsprof-timed lsprofiling feature. (Robert Collins, Martin Pool).

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 warnings import warn
 
100
from StringIO import StringIO
 
101
 
 
102
import bzrlib.config
 
103
from bzrlib.errors import (
 
104
        DirectoryNotEmpty,
 
105
        FileExists,
 
106
        LockBreakMismatch,
 
107
        LockBroken,
 
108
        LockContention,
 
109
        LockError,
 
110
        LockNotHeld,
 
111
        NoSuchFile,
 
112
        PathError,
 
113
        ResourceBusy,
 
114
        UnlockableTransport,
 
115
        )
 
116
from bzrlib.trace import mutter
 
117
from bzrlib.transport import Transport
 
118
from bzrlib.osutils import rand_chars
 
119
from bzrlib.rio import RioWriter, read_stanza, Stanza
 
120
 
 
121
# XXX: At the moment there is no consideration of thread safety on LockDir
 
122
# objects.  This should perhaps be updated - e.g. if two threads try to take a
 
123
# lock at the same time they should *both* get it.  But then that's unlikely
 
124
# to be a good idea.
 
125
 
 
126
# TODO: Perhaps store some kind of note like the bzr command line in the lock
 
127
# info?
 
128
 
 
129
# TODO: Some kind of callback run while polling a lock to show progress
 
130
# indicators.
 
131
 
 
132
# TODO: Make sure to pass the right file and directory mode bits to all
 
133
# files/dirs created.
 
134
 
 
135
_DEFAULT_TIMEOUT_SECONDS = 300
 
136
_DEFAULT_POLL_SECONDS = 0.5
 
137
 
 
138
class LockDir(object):
 
139
    """Write-lock guarding access to data."""
 
140
 
 
141
    __INFO_NAME = '/info'
 
142
 
 
143
    def __init__(self, transport, path, file_modebits=0644, dir_modebits=0755):
 
144
        """Create a new LockDir object.
 
145
 
 
146
        The LockDir is initially unlocked - this just creates the object.
 
147
 
 
148
        :param transport: Transport which will contain the lock
 
149
 
 
150
        :param path: Path to the lock within the base directory of the 
 
151
            transport.
 
152
        """
 
153
        assert isinstance(transport, Transport), \
 
154
            ("not a transport: %r" % transport)
 
155
        self.transport = transport
 
156
        self.path = path
 
157
        self._lock_held = False
 
158
        self._fake_read_lock = False
 
159
        self._held_dir = path + '/held'
 
160
        self._held_info_path = self._held_dir + self.__INFO_NAME
 
161
        self._file_modebits = file_modebits
 
162
        self._dir_modebits = dir_modebits
 
163
        self.nonce = rand_chars(20)
 
164
 
 
165
    def __repr__(self):
 
166
        return '%s(%s%s)' % (self.__class__.__name__,
 
167
                             self.transport.base,
 
168
                             self.path)
 
169
 
 
170
    is_held = property(lambda self: self._lock_held)
 
171
 
 
172
    def create(self, mode=None):
 
173
        """Create the on-disk lock.
 
174
 
 
175
        This is typically only called when the object/directory containing the 
 
176
        directory is first created.  The lock is not held when it's created.
 
177
        """
 
178
        if self.transport.is_readonly():
 
179
            raise UnlockableTransport(self.transport)
 
180
        self.transport.mkdir(self.path, mode=mode)
 
181
 
 
182
    def attempt_lock(self):
 
183
        """Take the lock; fail if it's already held.
 
184
        
 
185
        If you wish to block until the lock can be obtained, call wait_lock()
 
186
        instead.
 
187
        """
 
188
        if self._fake_read_lock:
 
189
            raise LockContention(self)
 
190
        if self.transport.is_readonly():
 
191
            raise UnlockableTransport(self.transport)
 
192
        try:
 
193
            tmpname = '%s/pending.%s.tmp' % (self.path, rand_chars(20))
 
194
            self.transport.mkdir(tmpname)
 
195
            sio = StringIO()
 
196
            self._prepare_info(sio)
 
197
            sio.seek(0)
 
198
            # append will create a new file; we use append rather than put
 
199
            # because we don't want to write to a temporary file and rename
 
200
            # into place, because that's going to happen to the whole
 
201
            # directory
 
202
            self.transport.append(tmpname + self.__INFO_NAME, sio)
 
203
            self.transport.rename(tmpname, self._held_dir)
 
204
            self._lock_held = True
 
205
            self.confirm()
 
206
        except (PathError, DirectoryNotEmpty, FileExists, ResourceBusy), e:
 
207
            mutter("contention on %r: %s", self, e)
 
208
            raise LockContention(self)
 
209
 
 
210
    def unlock(self):
 
211
        """Release a held lock
 
212
        """
 
213
        if self._fake_read_lock:
 
214
            self._fake_read_lock = False
 
215
            return
 
216
        if not self._lock_held:
 
217
            raise LockNotHeld(self)
 
218
        # rename before deleting, because we can't atomically remove the whole
 
219
        # tree
 
220
        tmpname = '%s/releasing.%s.tmp' % (self.path, rand_chars(20))
 
221
        # gotta own it to unlock
 
222
        self.confirm()
 
223
        self.transport.rename(self._held_dir, tmpname)
 
224
        self._lock_held = False
 
225
        self.transport.delete(tmpname + self.__INFO_NAME)
 
226
        self.transport.rmdir(tmpname)
 
227
 
 
228
    def break_lock(self):
 
229
        """Break a lock not held by this instance of LockDir.
 
230
 
 
231
        This is a UI centric function: it uses the bzrlib.ui.ui_factory to
 
232
        prompt for input if a lock is detected and there is any doubt about
 
233
        it possibly being still active.
 
234
        """
 
235
        self._check_not_locked()
 
236
        holder_info = self.peek()
 
237
        if holder_info is not None:
 
238
            if bzrlib.ui.ui_factory.get_boolean(
 
239
                "Break lock %s held by %s@%s [process #%s]" % (
 
240
                    self.transport,
 
241
                    holder_info["user"],
 
242
                    holder_info["hostname"],
 
243
                    holder_info["pid"])):
 
244
                self.force_break(holder_info)
 
245
        
 
246
    def force_break(self, dead_holder_info):
 
247
        """Release a lock held by another process.
 
248
 
 
249
        WARNING: This should only be used when the other process is dead; if
 
250
        it still thinks it has the lock there will be two concurrent writers.
 
251
        In general the user's approval should be sought for lock breaks.
 
252
 
 
253
        dead_holder_info must be the result of a previous LockDir.peek() call;
 
254
        this is used to check that it's still held by the same process that
 
255
        the user decided was dead.  If this is not the current holder,
 
256
        LockBreakMismatch is raised.
 
257
 
 
258
        After the lock is broken it will not be held by any process.
 
259
        It is possible that another process may sneak in and take the 
 
260
        lock before the breaking process acquires it.
 
261
        """
 
262
        if not isinstance(dead_holder_info, dict):
 
263
            raise ValueError("dead_holder_info: %r" % dead_holder_info)
 
264
        self._check_not_locked()
 
265
        current_info = self.peek()
 
266
        if current_info is None:
 
267
            # must have been recently released
 
268
            return
 
269
        if current_info != dead_holder_info:
 
270
            raise LockBreakMismatch(self, current_info, dead_holder_info)
 
271
        tmpname = '%s/broken.%s.tmp' % (self.path, rand_chars(20))
 
272
        self.transport.rename(self._held_dir, tmpname)
 
273
        # check that we actually broke the right lock, not someone else;
 
274
        # there's a small race window between checking it and doing the 
 
275
        # rename.
 
276
        broken_info_path = tmpname + self.__INFO_NAME
 
277
        broken_info = self._read_info_file(broken_info_path)
 
278
        if broken_info != dead_holder_info:
 
279
            raise LockBreakMismatch(self, broken_info, dead_holder_info)
 
280
        self.transport.delete(broken_info_path)
 
281
        self.transport.rmdir(tmpname)
 
282
 
 
283
    def _check_not_locked(self):
 
284
        """If the lock is held by this instance, raise an error."""
 
285
        if self._lock_held:
 
286
            raise AssertionError("can't break own lock: %r" % self)
 
287
 
 
288
    def confirm(self):
 
289
        """Make sure that the lock is still held by this locker.
 
290
 
 
291
        This should only fail if the lock was broken by user intervention,
 
292
        or if the lock has been affected by a bug.
 
293
 
 
294
        If the lock is not thought to be held, raises LockNotHeld.  If
 
295
        the lock is thought to be held but has been broken, raises 
 
296
        LockBroken.
 
297
        """
 
298
        if not self._lock_held:
 
299
            raise LockNotHeld(self)
 
300
        info = self.peek()
 
301
        if info is None:
 
302
            # no lock there anymore!
 
303
            raise LockBroken(self)
 
304
        if info.get('nonce') != self.nonce:
 
305
            # there is a lock, but not ours
 
306
            raise LockBroken(self)
 
307
        
 
308
    def _read_info_file(self, path):
 
309
        """Read one given info file.
 
310
 
 
311
        peek() reads the info file of the lock holder, if any.
 
312
        """
 
313
        return self._parse_info(self.transport.get(path))
 
314
 
 
315
    def peek(self):
 
316
        """Check if the lock is held by anyone.
 
317
        
 
318
        If it is held, this returns the lock info structure as a rio Stanza,
 
319
        which contains some information about the current lock holder.
 
320
        Otherwise returns None.
 
321
        """
 
322
        try:
 
323
            info = self._read_info_file(self._held_info_path)
 
324
            assert isinstance(info, dict), \
 
325
                    "bad parse result %r" % info
 
326
            return info
 
327
        except NoSuchFile, e:
 
328
            return None
 
329
 
 
330
    def _prepare_info(self, outf):
 
331
        """Write information about a pending lock to a temporary file.
 
332
        """
 
333
        import socket
 
334
        # XXX: is creating this here inefficient?
 
335
        config = bzrlib.config.GlobalConfig()
 
336
        s = Stanza(hostname=socket.gethostname(),
 
337
                   pid=str(os.getpid()),
 
338
                   start_time=str(int(time.time())),
 
339
                   nonce=self.nonce,
 
340
                   user=config.user_email(),
 
341
                   )
 
342
        RioWriter(outf).write_stanza(s)
 
343
 
 
344
    def _parse_info(self, info_file):
 
345
        return read_stanza(info_file.readlines()).as_dict()
 
346
 
 
347
    def wait_lock(self, timeout=_DEFAULT_TIMEOUT_SECONDS,
 
348
                  poll=_DEFAULT_POLL_SECONDS):
 
349
        """Wait a certain period for a lock.
 
350
 
 
351
        If the lock can be acquired within the bounded time, it
 
352
        is taken and this returns.  Otherwise, LockContention
 
353
        is raised.  Either way, this function should return within
 
354
        approximately `timeout` seconds.  (It may be a bit more if
 
355
        a transport operation takes a long time to complete.)
 
356
        """
 
357
        # XXX: the transport interface doesn't let us guard 
 
358
        # against operations there taking a long time.
 
359
        deadline = time.time() + timeout
 
360
        while True:
 
361
            try:
 
362
                self.attempt_lock()
 
363
                return
 
364
            except LockContention:
 
365
                pass
 
366
            if time.time() + poll < deadline:
 
367
                time.sleep(poll)
 
368
            else:
 
369
                raise LockContention(self)
 
370
 
 
371
    def lock_write(self):
 
372
        """Wait for and acquire the lock."""
 
373
        self.attempt_lock()
 
374
 
 
375
    def lock_read(self):
 
376
        """Compatability-mode shared lock.
 
377
 
 
378
        LockDir doesn't support shared read-only locks, so this 
 
379
        just pretends that the lock is taken but really does nothing.
 
380
        """
 
381
        # At the moment Branches are commonly locked for read, but 
 
382
        # we can't rely on that remotely.  Once this is cleaned up,
 
383
        # reenable this warning to prevent it coming back in 
 
384
        # -- mbp 20060303
 
385
        ## warn("LockDir.lock_read falls back to write lock")
 
386
        if self._lock_held or self._fake_read_lock:
 
387
            raise LockContention(self)
 
388
        self._fake_read_lock = True
 
389
 
 
390
    def wait(self, timeout=20, poll=0.5):
 
391
        """Wait a certain period for a lock to be released."""
 
392
        # XXX: the transport interface doesn't let us guard 
 
393
        # against operations there taking a long time.
 
394
        deadline = time.time() + timeout
 
395
        while True:
 
396
            if self.peek():
 
397
                return
 
398
            if time.time() + poll < deadline:
 
399
                time.sleep(poll)
 
400
            else:
 
401
                raise LockContention(self)
 
402