~bzr-pqm/bzr/bzr.dev

« back to all changes in this revision

Viewing changes to bzrlib/lockdir.py

  • Committer: Martin Pool
  • Date: 2005-05-30 01:39:13 UTC
  • Revision ID: mbp@sourcefrog.net-20050530013913-4ac43c29e1302170
- make sure any bzr output is flushed before 
  running external diff

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