~bzr-pqm/bzr/bzr.dev

« back to all changes in this revision

Viewing changes to bzrlib/lockdir.py

  • Committer: Canonical.com Patch Queue Manager
  • Date: 2006-10-02 00:43:10 UTC
  • mfrom: (2057.1.1 bzr.dev)
  • Revision ID: pqm@pqm.ubuntu.com-20061002004310-6e09ddd7fd28f71c
Merge in 0.11 NEWS entry.

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
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, note
 
115
from bzrlib.transport import Transport
 
116
from bzrlib.osutils import rand_chars, format_delta
 
117
from bzrlib.rio import read_stanza, Stanza
 
118
 
 
119
 
 
120
# XXX: At the moment there is no consideration of thread safety on LockDir
 
121
# objects.  This should perhaps be updated - e.g. if two threads try to take a
 
122
# lock at the same time they should *both* get it.  But then that's unlikely
 
123
# to be a good idea.
 
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
# TODO: Make sure to pass the right file and directory mode bits to all
 
132
# files/dirs created.
 
133
 
 
134
 
 
135
_DEFAULT_TIMEOUT_SECONDS = 300
 
136
_DEFAULT_POLL_SECONDS = 1.0
 
137
 
 
138
 
 
139
class LockDir(object):
 
140
    """Write-lock guarding access to data."""
 
141
 
 
142
    __INFO_NAME = '/info'
 
143
 
 
144
    def __init__(self, transport, path, file_modebits=0644, dir_modebits=0755):
 
145
        """Create a new LockDir object.
 
146
 
 
147
        The LockDir is initially unlocked - this just creates the object.
 
148
 
 
149
        :param transport: Transport which will contain the lock
 
150
 
 
151
        :param path: Path to the lock within the base directory of the 
 
152
            transport.
 
153
        """
 
154
        assert isinstance(transport, Transport), \
 
155
            ("not a transport: %r" % transport)
 
156
        self.transport = transport
 
157
        self.path = path
 
158
        self._lock_held = False
 
159
        self._fake_read_lock = False
 
160
        self._held_dir = path + '/held'
 
161
        self._held_info_path = self._held_dir + self.__INFO_NAME
 
162
        self._file_modebits = file_modebits
 
163
        self._dir_modebits = dir_modebits
 
164
        self.nonce = rand_chars(20)
 
165
 
 
166
        self._report_function = note
 
167
 
 
168
    def __repr__(self):
 
169
        return '%s(%s%s)' % (self.__class__.__name__,
 
170
                             self.transport.base,
 
171
                             self.path)
 
172
 
 
173
    is_held = property(lambda self: self._lock_held)
 
174
 
 
175
    def create(self, mode=None):
 
176
        """Create the on-disk lock.
 
177
 
 
178
        This is typically only called when the object/directory containing the 
 
179
        directory is first created.  The lock is not held when it's created.
 
180
        """
 
181
        if self.transport.is_readonly():
 
182
            raise UnlockableTransport(self.transport)
 
183
        self.transport.mkdir(self.path, mode=mode)
 
184
 
 
185
    def attempt_lock(self):
 
186
        """Take the lock; fail if it's already held.
 
187
        
 
188
        If you wish to block until the lock can be obtained, call wait_lock()
 
189
        instead.
 
190
        """
 
191
        if self._fake_read_lock:
 
192
            raise LockContention(self)
 
193
        if self.transport.is_readonly():
 
194
            raise UnlockableTransport(self.transport)
 
195
        try:
 
196
            tmpname = '%s/pending.%s.tmp' % (self.path, rand_chars(20))
 
197
            try:
 
198
                self.transport.mkdir(tmpname)
 
199
            except NoSuchFile:
 
200
                # This may raise a FileExists exception
 
201
                # which is okay, it will be caught later and determined
 
202
                # to be a LockContention.
 
203
                self.create(mode=self._dir_modebits)
 
204
                
 
205
                # After creating the lock directory, try again
 
206
                self.transport.mkdir(tmpname)
 
207
 
 
208
            info_bytes = self._prepare_info()
 
209
            # We use put_file_non_atomic because we just created a new unique
 
210
            # directory so we don't have to worry about files existing there.
 
211
            # We'll rename the whole directory into place to get atomic
 
212
            # properties
 
213
            self.transport.put_bytes_non_atomic(tmpname + self.__INFO_NAME,
 
214
                                                info_bytes)
 
215
 
 
216
            self.transport.rename(tmpname, self._held_dir)
 
217
            self._lock_held = True
 
218
            self.confirm()
 
219
        except (PathError, DirectoryNotEmpty, FileExists, ResourceBusy), e:
 
220
            mutter("contention on %r: %s", self, e)
 
221
            raise LockContention(self)
 
222
 
 
223
    def unlock(self):
 
224
        """Release a held lock
 
225
        """
 
226
        if self._fake_read_lock:
 
227
            self._fake_read_lock = False
 
228
            return
 
229
        if not self._lock_held:
 
230
            raise LockNotHeld(self)
 
231
        # rename before deleting, because we can't atomically remove the whole
 
232
        # tree
 
233
        tmpname = '%s/releasing.%s.tmp' % (self.path, rand_chars(20))
 
234
        # gotta own it to unlock
 
235
        self.confirm()
 
236
        self.transport.rename(self._held_dir, tmpname)
 
237
        self._lock_held = False
 
238
        self.transport.delete(tmpname + self.__INFO_NAME)
 
239
        self.transport.rmdir(tmpname)
 
240
 
 
241
    def break_lock(self):
 
242
        """Break a lock not held by this instance of LockDir.
 
243
 
 
244
        This is a UI centric function: it uses the bzrlib.ui.ui_factory to
 
245
        prompt for input if a lock is detected and there is any doubt about
 
246
        it possibly being still active.
 
247
        """
 
248
        self._check_not_locked()
 
249
        holder_info = self.peek()
 
250
        if holder_info is not None:
 
251
            lock_info = '\n'.join(self._format_lock_info(holder_info))
 
252
            if bzrlib.ui.ui_factory.get_boolean("Break %s" % lock_info):
 
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):
 
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
        return s.to_string()
 
352
 
 
353
    def _parse_info(self, info_file):
 
354
        return read_stanza(info_file.readlines()).as_dict()
 
355
 
 
356
    def wait_lock(self, timeout=None, poll=None):
 
357
        """Wait a certain period for a lock.
 
358
 
 
359
        If the lock can be acquired within the bounded time, it
 
360
        is taken and this returns.  Otherwise, LockContention
 
361
        is raised.  Either way, this function should return within
 
362
        approximately `timeout` seconds.  (It may be a bit more if
 
363
        a transport operation takes a long time to complete.)
 
364
        """
 
365
        if timeout is None:
 
366
            timeout = _DEFAULT_TIMEOUT_SECONDS
 
367
        if poll is None:
 
368
            poll = _DEFAULT_POLL_SECONDS
 
369
 
 
370
        # XXX: the transport interface doesn't let us guard 
 
371
        # against operations there taking a long time.
 
372
        deadline = time.time() + timeout
 
373
        deadline_str = None
 
374
        last_info = None
 
375
        while True:
 
376
            try:
 
377
                self.attempt_lock()
 
378
                return
 
379
            except LockContention:
 
380
                pass
 
381
            new_info = self.peek()
 
382
            mutter('last_info: %s, new info: %s', last_info, new_info)
 
383
            if new_info is not None and new_info != last_info:
 
384
                if last_info is None:
 
385
                    start = 'Unable to obtain'
 
386
                else:
 
387
                    start = 'Lock owner changed for'
 
388
                last_info = new_info
 
389
                formatted_info = self._format_lock_info(new_info)
 
390
                if deadline_str is None:
 
391
                    deadline_str = time.strftime('%H:%M:%S',
 
392
                                                 time.localtime(deadline))
 
393
                self._report_function('%s %s\n'
 
394
                                      '%s\n' # held by
 
395
                                      '%s\n' # locked ... ago
 
396
                                      'Will continue to try until %s\n',
 
397
                                      start,
 
398
                                      formatted_info[0],
 
399
                                      formatted_info[1],
 
400
                                      formatted_info[2],
 
401
                                      deadline_str)
 
402
 
 
403
            if time.time() + poll < deadline:
 
404
                time.sleep(poll)
 
405
            else:
 
406
                raise LockContention(self)
 
407
 
 
408
    def lock_write(self):
 
409
        """Wait for and acquire the lock."""
 
410
        self.wait_lock()
 
411
 
 
412
    def lock_read(self):
 
413
        """Compatibility-mode shared lock.
 
414
 
 
415
        LockDir doesn't support shared read-only locks, so this 
 
416
        just pretends that the lock is taken but really does nothing.
 
417
        """
 
418
        # At the moment Branches are commonly locked for read, but 
 
419
        # we can't rely on that remotely.  Once this is cleaned up,
 
420
        # reenable this warning to prevent it coming back in 
 
421
        # -- mbp 20060303
 
422
        ## warn("LockDir.lock_read falls back to write lock")
 
423
        if self._lock_held or self._fake_read_lock:
 
424
            raise LockContention(self)
 
425
        self._fake_read_lock = True
 
426
 
 
427
    def wait(self, timeout=20, poll=0.5):
 
428
        """Wait a certain period for a lock to be released."""
 
429
        # XXX: the transport interface doesn't let us guard 
 
430
        # against operations there taking a long time.
 
431
        deadline = time.time() + timeout
 
432
        while True:
 
433
            if self.peek():
 
434
                return
 
435
            if time.time() + poll < deadline:
 
436
                time.sleep(poll)
 
437
            else:
 
438
                raise LockContention(self)
 
439
 
 
440
    def _format_lock_info(self, info):
 
441
        """Turn the contents of peek() into something for the user"""
 
442
        lock_url = self.transport.abspath(self.path)
 
443
        delta = time.time() - int(info['start_time'])
 
444
        return [
 
445
            'lock %s' % (lock_url,),
 
446
            'held by %(user)s on host %(hostname)s [process #%(pid)s]' % info,
 
447
            'locked %s' % (format_delta(delta),),
 
448
            ]
 
449