~bzr-pqm/bzr/bzr.dev

« back to all changes in this revision

Viewing changes to bzrlib/lockdir.py

  • Committer: Robey Pointer
  • Date: 2006-09-08 18:46:29 UTC
  • mto: This revision was merged to the branch mainline in revision 1996.
  • Revision ID: robey@lag.net-20060908184629-e3fc4c61ca21508c
pychecker is on crack; go back to using 'is None'.

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
            try:
 
193
                self.transport.mkdir(tmpname)
 
194
            except NoSuchFile:
 
195
                # This may raise a FileExists exception
 
196
                # which is okay, it will be caught later and determined
 
197
                # to be a LockContention.
 
198
                self.create(mode=self._dir_modebits)
 
199
                
 
200
                # After creating the lock directory, try again
 
201
                self.transport.mkdir(tmpname)
 
202
 
 
203
            sio = StringIO()
 
204
            self._prepare_info(sio)
 
205
            sio.seek(0)
 
206
            # append will create a new file; we use append rather than put
 
207
            # because we don't want to write to a temporary file and rename
 
208
            # into place, because that's going to happen to the whole
 
209
            # directory
 
210
            self.transport.append(tmpname + self.__INFO_NAME, sio)
 
211
 
 
212
            self.transport.rename(tmpname, self._held_dir)
 
213
            self._lock_held = True
 
214
            self.confirm()
 
215
        except (PathError, DirectoryNotEmpty, FileExists, ResourceBusy), e:
 
216
            mutter("contention on %r: %s", self, e)
 
217
            raise LockContention(self)
 
218
 
 
219
    def unlock(self):
 
220
        """Release a held lock
 
221
        """
 
222
        if self._fake_read_lock:
 
223
            self._fake_read_lock = False
 
224
            return
 
225
        if not self._lock_held:
 
226
            raise LockNotHeld(self)
 
227
        # rename before deleting, because we can't atomically remove the whole
 
228
        # tree
 
229
        tmpname = '%s/releasing.%s.tmp' % (self.path, rand_chars(20))
 
230
        # gotta own it to unlock
 
231
        self.confirm()
 
232
        self.transport.rename(self._held_dir, tmpname)
 
233
        self._lock_held = False
 
234
        self.transport.delete(tmpname + self.__INFO_NAME)
 
235
        self.transport.rmdir(tmpname)
 
236
 
 
237
    def break_lock(self):
 
238
        """Break a lock not held by this instance of LockDir.
 
239
 
 
240
        This is a UI centric function: it uses the bzrlib.ui.ui_factory to
 
241
        prompt for input if a lock is detected and there is any doubt about
 
242
        it possibly being still active.
 
243
        """
 
244
        self._check_not_locked()
 
245
        holder_info = self.peek()
 
246
        if holder_info is not None:
 
247
            if bzrlib.ui.ui_factory.get_boolean(
 
248
                "Break lock %s held by %s@%s [process #%s]" % (
 
249
                    self.transport,
 
250
                    holder_info["user"],
 
251
                    holder_info["hostname"],
 
252
                    holder_info["pid"])):
 
253
                self.force_break(holder_info)
 
254
        
 
255
    def force_break(self, dead_holder_info):
 
256
        """Release a lock held by another process.
 
257
 
 
258
        WARNING: This should only be used when the other process is dead; if
 
259
        it still thinks it has the lock there will be two concurrent writers.
 
260
        In general the user's approval should be sought for lock breaks.
 
261
 
 
262
        dead_holder_info must be the result of a previous LockDir.peek() call;
 
263
        this is used to check that it's still held by the same process that
 
264
        the user decided was dead.  If this is not the current holder,
 
265
        LockBreakMismatch is raised.
 
266
 
 
267
        After the lock is broken it will not be held by any process.
 
268
        It is possible that another process may sneak in and take the 
 
269
        lock before the breaking process acquires it.
 
270
        """
 
271
        if not isinstance(dead_holder_info, dict):
 
272
            raise ValueError("dead_holder_info: %r" % dead_holder_info)
 
273
        self._check_not_locked()
 
274
        current_info = self.peek()
 
275
        if current_info is None:
 
276
            # must have been recently released
 
277
            return
 
278
        if current_info != dead_holder_info:
 
279
            raise LockBreakMismatch(self, current_info, dead_holder_info)
 
280
        tmpname = '%s/broken.%s.tmp' % (self.path, rand_chars(20))
 
281
        self.transport.rename(self._held_dir, tmpname)
 
282
        # check that we actually broke the right lock, not someone else;
 
283
        # there's a small race window between checking it and doing the 
 
284
        # rename.
 
285
        broken_info_path = tmpname + self.__INFO_NAME
 
286
        broken_info = self._read_info_file(broken_info_path)
 
287
        if broken_info != dead_holder_info:
 
288
            raise LockBreakMismatch(self, broken_info, dead_holder_info)
 
289
        self.transport.delete(broken_info_path)
 
290
        self.transport.rmdir(tmpname)
 
291
 
 
292
    def _check_not_locked(self):
 
293
        """If the lock is held by this instance, raise an error."""
 
294
        if self._lock_held:
 
295
            raise AssertionError("can't break own lock: %r" % self)
 
296
 
 
297
    def confirm(self):
 
298
        """Make sure that the lock is still held by this locker.
 
299
 
 
300
        This should only fail if the lock was broken by user intervention,
 
301
        or if the lock has been affected by a bug.
 
302
 
 
303
        If the lock is not thought to be held, raises LockNotHeld.  If
 
304
        the lock is thought to be held but has been broken, raises 
 
305
        LockBroken.
 
306
        """
 
307
        if not self._lock_held:
 
308
            raise LockNotHeld(self)
 
309
        info = self.peek()
 
310
        if info is None:
 
311
            # no lock there anymore!
 
312
            raise LockBroken(self)
 
313
        if info.get('nonce') != self.nonce:
 
314
            # there is a lock, but not ours
 
315
            raise LockBroken(self)
 
316
        
 
317
    def _read_info_file(self, path):
 
318
        """Read one given info file.
 
319
 
 
320
        peek() reads the info file of the lock holder, if any.
 
321
        """
 
322
        return self._parse_info(self.transport.get(path))
 
323
 
 
324
    def peek(self):
 
325
        """Check if the lock is held by anyone.
 
326
        
 
327
        If it is held, this returns the lock info structure as a rio Stanza,
 
328
        which contains some information about the current lock holder.
 
329
        Otherwise returns None.
 
330
        """
 
331
        try:
 
332
            info = self._read_info_file(self._held_info_path)
 
333
            assert isinstance(info, dict), \
 
334
                    "bad parse result %r" % info
 
335
            return info
 
336
        except NoSuchFile, e:
 
337
            return None
 
338
 
 
339
    def _prepare_info(self, outf):
 
340
        """Write information about a pending lock to a temporary file.
 
341
        """
 
342
        import socket
 
343
        # XXX: is creating this here inefficient?
 
344
        config = bzrlib.config.GlobalConfig()
 
345
        s = Stanza(hostname=socket.gethostname(),
 
346
                   pid=str(os.getpid()),
 
347
                   start_time=str(int(time.time())),
 
348
                   nonce=self.nonce,
 
349
                   user=config.user_email(),
 
350
                   )
 
351
        RioWriter(outf).write_stanza(s)
 
352
 
 
353
    def _parse_info(self, info_file):
 
354
        return read_stanza(info_file.readlines()).as_dict()
 
355
 
 
356
    def wait_lock(self, timeout=_DEFAULT_TIMEOUT_SECONDS,
 
357
                  poll=_DEFAULT_POLL_SECONDS):
 
358
        """Wait a certain period for a lock.
 
359
 
 
360
        If the lock can be acquired within the bounded time, it
 
361
        is taken and this returns.  Otherwise, LockContention
 
362
        is raised.  Either way, this function should return within
 
363
        approximately `timeout` seconds.  (It may be a bit more if
 
364
        a transport operation takes a long time to complete.)
 
365
        """
 
366
        # XXX: the transport interface doesn't let us guard 
 
367
        # against operations there taking a long time.
 
368
        deadline = time.time() + timeout
 
369
        while True:
 
370
            try:
 
371
                self.attempt_lock()
 
372
                return
 
373
            except LockContention:
 
374
                pass
 
375
            if time.time() + poll < deadline:
 
376
                time.sleep(poll)
 
377
            else:
 
378
                raise LockContention(self)
 
379
 
 
380
    def lock_write(self):
 
381
        """Wait for and acquire the lock."""
 
382
        self.attempt_lock()
 
383
 
 
384
    def lock_read(self):
 
385
        """Compatibility-mode shared lock.
 
386
 
 
387
        LockDir doesn't support shared read-only locks, so this 
 
388
        just pretends that the lock is taken but really does nothing.
 
389
        """
 
390
        # At the moment Branches are commonly locked for read, but 
 
391
        # we can't rely on that remotely.  Once this is cleaned up,
 
392
        # reenable this warning to prevent it coming back in 
 
393
        # -- mbp 20060303
 
394
        ## warn("LockDir.lock_read falls back to write lock")
 
395
        if self._lock_held or self._fake_read_lock:
 
396
            raise LockContention(self)
 
397
        self._fake_read_lock = True
 
398
 
 
399
    def wait(self, timeout=20, poll=0.5):
 
400
        """Wait a certain period for a lock to be released."""
 
401
        # XXX: the transport interface doesn't let us guard 
 
402
        # against operations there taking a long time.
 
403
        deadline = time.time() + timeout
 
404
        while True:
 
405
            if self.peek():
 
406
                return
 
407
            if time.time() + poll < deadline:
 
408
                time.sleep(poll)
 
409
            else:
 
410
                raise LockContention(self)
 
411