1
 
# Copyright (C) 2006-2010 Canonical Ltd
 
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.
 
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.
 
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., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
 
17
 
"""On-disk mutex protecting a resource
 
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.
 
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.
 
31
 
Waiting for a lock must be done by polling; this can be aborted after
 
34
 
Locks must always be explicitly released, typically from a try/finally
 
35
 
block -- they are not released from a finalizer or when Python
 
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.
 
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.)
 
57
 
The desired characteristics are:
 
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.
 
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.
 
71
 
LockDirs always operate over a Transport.  The transport may be readonly, in
 
72
 
which case the lock can be queried but not acquired.
 
74
 
Locks are identified by a path name, relative to a base transport.
 
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.
 
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.
 
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')
 
91
 
>>> token = l.wait_lock()
 
92
 
>>> # do something here
 
98
 
# TODO: We sometimes have the problem that our attempt to rename '1234' to
 
99
 
# 'held' fails because the transport server moves into an existing directory,
 
100
 
# rather than failing the rename.  If we made the info file name the same as
 
101
 
# the locked directory name we would avoid this problem because moving into
 
102
 
# the held directory would implicitly clash.  However this would not mesh with
 
103
 
# the existing locking code and needs a new format of the containing object.
 
104
 
# -- robertc, mbp 20070628
 
116
 
from bzrlib.decorators import only_raises
 
117
 
from bzrlib.errors import (
 
130
 
from bzrlib.trace import mutter, note
 
131
 
from bzrlib.osutils import format_delta, rand_chars, get_host_name
 
134
 
from bzrlib.lazy_import import lazy_import
 
135
 
lazy_import(globals(), """
 
136
 
from bzrlib import rio
 
139
 
# XXX: At the moment there is no consideration of thread safety on LockDir
 
140
 
# objects.  This should perhaps be updated - e.g. if two threads try to take a
 
141
 
# lock at the same time they should *both* get it.  But then that's unlikely
 
144
 
# TODO: Perhaps store some kind of note like the bzr command line in the lock
 
147
 
# TODO: Some kind of callback run while polling a lock to show progress
 
150
 
# TODO: Make sure to pass the right file and directory mode bits to all
 
151
 
# files/dirs created.
 
154
 
_DEFAULT_TIMEOUT_SECONDS = 300
 
155
 
_DEFAULT_POLL_SECONDS = 1.0
 
158
 
class LockDir(lock.Lock):
 
159
 
    """Write-lock guarding access to data.
 
162
 
    __INFO_NAME = '/info'
 
164
 
    def __init__(self, transport, path, file_modebits=0644, dir_modebits=0755):
 
165
 
        """Create a new LockDir object.
 
167
 
        The LockDir is initially unlocked - this just creates the object.
 
169
 
        :param transport: Transport which will contain the lock
 
171
 
        :param path: Path to the lock within the base directory of the
 
174
 
        self.transport = transport
 
176
 
        self._lock_held = False
 
177
 
        self._locked_via_token = False
 
178
 
        self._fake_read_lock = False
 
179
 
        self._held_dir = path + '/held'
 
180
 
        self._held_info_path = self._held_dir + self.__INFO_NAME
 
181
 
        self._file_modebits = file_modebits
 
182
 
        self._dir_modebits = dir_modebits
 
184
 
        self._report_function = note
 
187
 
        return '%s(%s%s)' % (self.__class__.__name__,
 
191
 
    is_held = property(lambda self: self._lock_held)
 
193
 
    def create(self, mode=None):
 
194
 
        """Create the on-disk lock.
 
196
 
        This is typically only called when the object/directory containing the
 
197
 
        directory is first created.  The lock is not held when it's created.
 
199
 
        self._trace("create lock directory")
 
201
 
            self.transport.mkdir(self.path, mode=mode)
 
202
 
        except (TransportError, PathError), e:
 
203
 
            raise LockFailed(self, e)
 
206
 
    def _attempt_lock(self):
 
207
 
        """Make the pending directory and attempt to rename into place.
 
209
 
        If the rename succeeds, we read back the info file to check that we
 
212
 
        If we fail to acquire the lock, this method is responsible for
 
213
 
        cleaning up the pending directory if possible.  (But it doesn't do
 
216
 
        :returns: The nonce of the lock, if it was successfully acquired.
 
218
 
        :raises LockContention: If the lock is held by someone else.  The exception
 
219
 
            contains the info of the current holder of the lock.
 
221
 
        self._trace("lock_write...")
 
222
 
        start_time = time.time()
 
224
 
            tmpname = self._create_pending_dir()
 
225
 
        except (errors.TransportError, PathError), e:
 
226
 
            self._trace("... failed to create pending dir, %s", e)
 
227
 
            raise LockFailed(self, e)
 
229
 
            self.transport.rename(tmpname, self._held_dir)
 
230
 
        except (errors.TransportError, PathError, DirectoryNotEmpty,
 
231
 
                FileExists, ResourceBusy), e:
 
232
 
            self._trace("... contention, %s", e)
 
233
 
            self._remove_pending_dir(tmpname)
 
234
 
            raise LockContention(self)
 
236
 
            self._trace("... lock failed, %s", e)
 
237
 
            self._remove_pending_dir(tmpname)
 
239
 
        # We must check we really got the lock, because Launchpad's sftp
 
240
 
        # server at one time had a bug were the rename would successfully
 
241
 
        # move the new directory into the existing directory, which was
 
242
 
        # incorrect.  It's possible some other servers or filesystems will
 
243
 
        # have a similar bug allowing someone to think they got the lock
 
244
 
        # when it's already held.
 
246
 
        # See <https://bugs.edge.launchpad.net/bzr/+bug/498378> for one case.
 
248
 
        # Strictly the check is unnecessary and a waste of time for most
 
249
 
        # people, but probably worth trapping if something is wrong.
 
251
 
        self._trace("after locking, info=%r", info)
 
253
 
            raise LockFailed(self, "lock was renamed into place, but "
 
255
 
        if info.get('nonce') != self.nonce:
 
256
 
            self._trace("rename succeeded, "
 
257
 
                "but lock is still held by someone else")
 
258
 
            raise LockContention(self)
 
259
 
        self._lock_held = True
 
260
 
        self._trace("... lock succeeded after %dms",
 
261
 
                (time.time() - start_time) * 1000)
 
264
 
    def _remove_pending_dir(self, tmpname):
 
265
 
        """Remove the pending directory
 
267
 
        This is called if we failed to rename into place, so that the pending
 
268
 
        dirs don't clutter up the lockdir.
 
270
 
        self._trace("remove %s", tmpname)
 
272
 
            self.transport.delete(tmpname + self.__INFO_NAME)
 
273
 
            self.transport.rmdir(tmpname)
 
275
 
            note("error removing pending lock: %s", e)
 
277
 
    def _create_pending_dir(self):
 
278
 
        tmpname = '%s/%s.tmp' % (self.path, rand_chars(10))
 
280
 
            self.transport.mkdir(tmpname)
 
282
 
            # This may raise a FileExists exception
 
283
 
            # which is okay, it will be caught later and determined
 
284
 
            # to be a LockContention.
 
285
 
            self._trace("lock directory does not exist, creating it")
 
286
 
            self.create(mode=self._dir_modebits)
 
287
 
            # After creating the lock directory, try again
 
288
 
            self.transport.mkdir(tmpname)
 
289
 
        self.nonce = rand_chars(20)
 
290
 
        info_bytes = self._prepare_info()
 
291
 
        # We use put_file_non_atomic because we just created a new unique
 
292
 
        # directory so we don't have to worry about files existing there.
 
293
 
        # We'll rename the whole directory into place to get atomic
 
295
 
        self.transport.put_bytes_non_atomic(tmpname + self.__INFO_NAME,
 
299
 
    @only_raises(LockNotHeld, LockBroken)
 
301
 
        """Release a held lock
 
303
 
        if self._fake_read_lock:
 
304
 
            self._fake_read_lock = False
 
306
 
        if not self._lock_held:
 
307
 
            return lock.cant_unlock_not_held(self)
 
308
 
        if self._locked_via_token:
 
309
 
            self._locked_via_token = False
 
310
 
            self._lock_held = False
 
312
 
            old_nonce = self.nonce
 
313
 
            # rename before deleting, because we can't atomically remove the
 
315
 
            start_time = time.time()
 
316
 
            self._trace("unlocking")
 
317
 
            tmpname = '%s/releasing.%s.tmp' % (self.path, rand_chars(20))
 
318
 
            # gotta own it to unlock
 
320
 
            self.transport.rename(self._held_dir, tmpname)
 
321
 
            self._lock_held = False
 
322
 
            self.transport.delete(tmpname + self.__INFO_NAME)
 
324
 
                self.transport.rmdir(tmpname)
 
325
 
            except DirectoryNotEmpty, e:
 
326
 
                # There might have been junk left over by a rename that moved
 
327
 
                # another locker within the 'held' directory.  do a slower
 
328
 
                # deletion where we list the directory and remove everything
 
331
 
                # Maybe this should be broader to allow for ftp servers with
 
332
 
                # non-specific error messages?
 
333
 
                self._trace("doing recursive deletion of non-empty directory "
 
335
 
                self.transport.delete_tree(tmpname)
 
336
 
            self._trace("... unlock succeeded after %dms",
 
337
 
                    (time.time() - start_time) * 1000)
 
338
 
            result = lock.LockResult(self.transport.abspath(self.path),
 
340
 
            for hook in self.hooks['lock_released']:
 
343
 
    def break_lock(self):
 
344
 
        """Break a lock not held by this instance of LockDir.
 
346
 
        This is a UI centric function: it uses the bzrlib.ui.ui_factory to
 
347
 
        prompt for input if a lock is detected and there is any doubt about
 
348
 
        it possibly being still active.
 
350
 
        self._check_not_locked()
 
351
 
        holder_info = self.peek()
 
352
 
        if holder_info is not None:
 
353
 
            lock_info = '\n'.join(self._format_lock_info(holder_info))
 
354
 
            if bzrlib.ui.ui_factory.get_boolean("Break %s" % lock_info):
 
355
 
                self.force_break(holder_info)
 
357
 
    def force_break(self, dead_holder_info):
 
358
 
        """Release a lock held by another process.
 
360
 
        WARNING: This should only be used when the other process is dead; if
 
361
 
        it still thinks it has the lock there will be two concurrent writers.
 
362
 
        In general the user's approval should be sought for lock breaks.
 
364
 
        dead_holder_info must be the result of a previous LockDir.peek() call;
 
365
 
        this is used to check that it's still held by the same process that
 
366
 
        the user decided was dead.  If this is not the current holder,
 
367
 
        LockBreakMismatch is raised.
 
369
 
        After the lock is broken it will not be held by any process.
 
370
 
        It is possible that another process may sneak in and take the
 
371
 
        lock before the breaking process acquires it.
 
373
 
        if not isinstance(dead_holder_info, dict):
 
374
 
            raise ValueError("dead_holder_info: %r" % dead_holder_info)
 
375
 
        self._check_not_locked()
 
376
 
        current_info = self.peek()
 
377
 
        if current_info is None:
 
378
 
            # must have been recently released
 
380
 
        if current_info != dead_holder_info:
 
381
 
            raise LockBreakMismatch(self, current_info, dead_holder_info)
 
382
 
        tmpname = '%s/broken.%s.tmp' % (self.path, rand_chars(20))
 
383
 
        self.transport.rename(self._held_dir, tmpname)
 
384
 
        # check that we actually broke the right lock, not someone else;
 
385
 
        # there's a small race window between checking it and doing the
 
387
 
        broken_info_path = tmpname + self.__INFO_NAME
 
388
 
        broken_info = self._read_info_file(broken_info_path)
 
389
 
        if broken_info != dead_holder_info:
 
390
 
            raise LockBreakMismatch(self, broken_info, dead_holder_info)
 
391
 
        self.transport.delete(broken_info_path)
 
392
 
        self.transport.rmdir(tmpname)
 
393
 
        result = lock.LockResult(self.transport.abspath(self.path),
 
394
 
                                 current_info.get('nonce'))
 
395
 
        for hook in self.hooks['lock_broken']:
 
398
 
    def _check_not_locked(self):
 
399
 
        """If the lock is held by this instance, raise an error."""
 
401
 
            raise AssertionError("can't break own lock: %r" % self)
 
404
 
        """Make sure that the lock is still held by this locker.
 
406
 
        This should only fail if the lock was broken by user intervention,
 
407
 
        or if the lock has been affected by a bug.
 
409
 
        If the lock is not thought to be held, raises LockNotHeld.  If
 
410
 
        the lock is thought to be held but has been broken, raises
 
413
 
        if not self._lock_held:
 
414
 
            raise LockNotHeld(self)
 
417
 
            # no lock there anymore!
 
418
 
            raise LockBroken(self)
 
419
 
        if info.get('nonce') != self.nonce:
 
420
 
            # there is a lock, but not ours
 
421
 
            raise LockBroken(self)
 
423
 
    def _read_info_file(self, path):
 
424
 
        """Read one given info file.
 
426
 
        peek() reads the info file of the lock holder, if any.
 
428
 
        return self._parse_info(self.transport.get_bytes(path))
 
431
 
        """Check if the lock is held by anyone.
 
433
 
        If it is held, this returns the lock info structure as a dict
 
434
 
        which contains some information about the current lock holder.
 
435
 
        Otherwise returns None.
 
438
 
            info = self._read_info_file(self._held_info_path)
 
439
 
            self._trace("peek -> held")
 
441
 
        except NoSuchFile, e:
 
442
 
            self._trace("peek -> not held")
 
444
 
    def _prepare_info(self):
 
445
 
        """Write information about a pending lock to a temporary file.
 
447
 
        # XXX: is creating this here inefficient?
 
448
 
        config = bzrlib.config.GlobalConfig()
 
450
 
            user = config.user_email()
 
451
 
        except errors.NoEmailInUsername:
 
452
 
            user = config.username()
 
453
 
        s = rio.Stanza(hostname=get_host_name(),
 
454
 
                   pid=str(os.getpid()),
 
455
 
                   start_time=str(int(time.time())),
 
461
 
    def _parse_info(self, info_bytes):
 
462
 
        stanza = rio.read_stanza(osutils.split_lines(info_bytes))
 
464
 
            # see bug 185013; we fairly often end up with the info file being
 
465
 
            # empty after an interruption; we could log a message here but
 
466
 
            # there may not be much we can say
 
469
 
            return stanza.as_dict()
 
471
 
    def attempt_lock(self):
 
472
 
        """Take the lock; fail if it's already held.
 
474
 
        If you wish to block until the lock can be obtained, call wait_lock()
 
477
 
        :return: The lock token.
 
478
 
        :raises LockContention: if the lock is held by someone else.
 
480
 
        if self._fake_read_lock:
 
481
 
            raise LockContention(self)
 
482
 
        result = self._attempt_lock()
 
483
 
        hook_result = lock.LockResult(self.transport.abspath(self.path),
 
485
 
        for hook in self.hooks['lock_acquired']:
 
489
 
    def wait_lock(self, timeout=None, poll=None, max_attempts=None):
 
490
 
        """Wait a certain period for a lock.
 
492
 
        If the lock can be acquired within the bounded time, it
 
493
 
        is taken and this returns.  Otherwise, LockContention
 
494
 
        is raised.  Either way, this function should return within
 
495
 
        approximately `timeout` seconds.  (It may be a bit more if
 
496
 
        a transport operation takes a long time to complete.)
 
498
 
        :param timeout: Approximate maximum amount of time to wait for the
 
501
 
        :param poll: Delay in seconds between retrying the lock.
 
503
 
        :param max_attempts: Maximum number of times to try to lock.
 
505
 
        :return: The lock token.
 
508
 
            timeout = _DEFAULT_TIMEOUT_SECONDS
 
510
 
            poll = _DEFAULT_POLL_SECONDS
 
511
 
        # XXX: the transport interface doesn't let us guard against operations
 
512
 
        # there taking a long time, so the total elapsed time or poll interval
 
513
 
        # may be more than was requested.
 
514
 
        deadline = time.time() + timeout
 
521
 
                return self.attempt_lock()
 
522
 
            except LockContention:
 
523
 
                # possibly report the blockage, then try again
 
525
 
            # TODO: In a few cases, we find out that there's contention by
 
526
 
            # reading the held info and observing that it's not ours.  In
 
527
 
            # those cases it's a bit redundant to read it again.  However,
 
528
 
            # the normal case (??) is that the rename fails and so we
 
529
 
            # don't know who holds the lock.  For simplicity we peek
 
531
 
            new_info = self.peek()
 
532
 
            if new_info is not None and new_info != last_info:
 
533
 
                if last_info is None:
 
534
 
                    start = 'Unable to obtain'
 
536
 
                    start = 'Lock owner changed for'
 
538
 
                formatted_info = self._format_lock_info(new_info)
 
539
 
                if deadline_str is None:
 
540
 
                    deadline_str = time.strftime('%H:%M:%S',
 
541
 
                                                 time.localtime(deadline))
 
542
 
                lock_url = self.transport.abspath(self.path)
 
543
 
                # See <https://bugs.edge.launchpad.net/bzr/+bug/250451>
 
544
 
                # the URL here is sometimes not one that is useful to the
 
545
 
                # user, perhaps being wrapped in a lp-%d or chroot decorator,
 
546
 
                # especially if this error is issued from the server.
 
547
 
                self._report_function('%s %s\n'
 
549
 
                    '%s\n' # locked ... ago
 
550
 
                    'Will continue to try until %s, unless '
 
551
 
                    'you press Ctrl-C.\n'
 
552
 
                    'See "bzr help break-lock" for more.',
 
560
 
            if (max_attempts is not None) and (attempt_count >= max_attempts):
 
561
 
                self._trace("exceeded %d attempts")
 
562
 
                raise LockContention(self)
 
563
 
            if time.time() + poll < deadline:
 
564
 
                self._trace("waiting %ss", poll)
 
567
 
                self._trace("timeout after waiting %ss", timeout)
 
568
 
                raise LockContention(self)
 
570
 
    def leave_in_place(self):
 
571
 
        self._locked_via_token = True
 
573
 
    def dont_leave_in_place(self):
 
574
 
        self._locked_via_token = False
 
576
 
    def lock_write(self, token=None):
 
577
 
        """Wait for and acquire the lock.
 
579
 
        :param token: if this is already locked, then lock_write will fail
 
580
 
            unless the token matches the existing lock.
 
581
 
        :returns: a token if this instance supports tokens, otherwise None.
 
582
 
        :raises TokenLockingNotSupported: when a token is given but this
 
583
 
            instance doesn't support using token locks.
 
584
 
        :raises MismatchedToken: if the specified token doesn't match the token
 
585
 
            of the existing lock.
 
587
 
        A token should be passed in if you know that you have locked the object
 
588
 
        some other way, and need to synchronise this object's state with that
 
591
 
        XXX: docstring duplicated from LockableFiles.lock_write.
 
593
 
        if token is not None:
 
594
 
            self.validate_token(token)
 
596
 
            self._lock_held = True
 
597
 
            self._locked_via_token = True
 
600
 
            return self.wait_lock()
 
603
 
        """Compatibility-mode shared lock.
 
605
 
        LockDir doesn't support shared read-only locks, so this
 
606
 
        just pretends that the lock is taken but really does nothing.
 
608
 
        # At the moment Branches are commonly locked for read, but
 
609
 
        # we can't rely on that remotely.  Once this is cleaned up,
 
610
 
        # reenable this warning to prevent it coming back in
 
612
 
        ## warn("LockDir.lock_read falls back to write lock")
 
613
 
        if self._lock_held or self._fake_read_lock:
 
614
 
            raise LockContention(self)
 
615
 
        self._fake_read_lock = True
 
617
 
    def _format_lock_info(self, info):
 
618
 
        """Turn the contents of peek() into something for the user"""
 
619
 
        lock_url = self.transport.abspath(self.path)
 
620
 
        start_time = info.get('start_time')
 
621
 
        if start_time is None:
 
622
 
            time_ago = '(unknown)'
 
624
 
            time_ago = format_delta(time.time() - int(info['start_time']))
 
626
 
            'lock %s' % (lock_url,),
 
627
 
            'held by %s on host %s [process #%s]' %
 
628
 
                tuple([info.get(x, '<unknown>') for x in ['user', 'hostname', 'pid']]),
 
629
 
            'locked %s' % (time_ago,),
 
632
 
    def validate_token(self, token):
 
633
 
        if token is not None:
 
639
 
                lock_token = info.get('nonce')
 
640
 
            if token != lock_token:
 
641
 
                raise errors.TokenMismatch(token, lock_token)
 
643
 
                self._trace("revalidated by token %r", token)
 
645
 
    def _trace(self, format, *args):
 
646
 
        if 'lock' not in debug.debug_flags:
 
648
 
        mutter(str(self) + ": " + (format % args))