/brz/remove-bazaar

To get this branch, use:
bzr branch http://gegoxaren.bato24.eu/bzr/brz/remove-bazaar

« back to all changes in this revision

Viewing changes to bzrlib/lockdir.py

  • Committer: Martin Pool
  • Date: 2007-06-27 08:10:10 UTC
  • mto: This revision was merged to the branch mainline in revision 2584.
  • Revision ID: mbp@sourcefrog.net-20070627081010-k0j4wgcyjjfabbe9
Simple lock tracing in LockDir

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
 
1
# Copyright (C) 2006, 2007 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
from bzrlib import (
 
102
    debug,
 
103
    errors,
 
104
    )
 
105
import bzrlib.config
 
106
from bzrlib.errors import (
 
107
        DirectoryNotEmpty,
 
108
        FileExists,
 
109
        LockBreakMismatch,
 
110
        LockBroken,
 
111
        LockContention,
 
112
        LockNotHeld,
 
113
        NoSuchFile,
 
114
        PathError,
 
115
        ResourceBusy,
 
116
        UnlockableTransport,
 
117
        )
 
118
from bzrlib.trace import mutter, note
 
119
from bzrlib.transport import Transport
 
120
from bzrlib.osutils import rand_chars, format_delta
 
121
from bzrlib.rio import read_stanza, Stanza
 
122
import bzrlib.ui
 
123
 
 
124
 
 
125
# XXX: At the moment there is no consideration of thread safety on LockDir
 
126
# objects.  This should perhaps be updated - e.g. if two threads try to take a
 
127
# lock at the same time they should *both* get it.  But then that's unlikely
 
128
# to be a good idea.
 
129
 
 
130
# TODO: Perhaps store some kind of note like the bzr command line in the lock
 
131
# info?
 
132
 
 
133
# TODO: Some kind of callback run while polling a lock to show progress
 
134
# indicators.
 
135
 
 
136
# TODO: Make sure to pass the right file and directory mode bits to all
 
137
# files/dirs created.
 
138
 
 
139
 
 
140
_DEFAULT_TIMEOUT_SECONDS = 300
 
141
_DEFAULT_POLL_SECONDS = 1.0
 
142
 
 
143
 
 
144
class LockDir(object):
 
145
    """Write-lock guarding access to data."""
 
146
 
 
147
    __INFO_NAME = '/info'
 
148
 
 
149
    def __init__(self, transport, path, file_modebits=0644, dir_modebits=0755):
 
150
        """Create a new LockDir object.
 
151
 
 
152
        The LockDir is initially unlocked - this just creates the object.
 
153
 
 
154
        :param transport: Transport which will contain the lock
 
155
 
 
156
        :param path: Path to the lock within the base directory of the 
 
157
            transport.
 
158
        """
 
159
        assert isinstance(transport, Transport), \
 
160
            ("not a transport: %r" % transport)
 
161
        self.transport = transport
 
162
        self.path = path
 
163
        self._lock_held = False
 
164
        self._locked_via_token = False
 
165
        self._fake_read_lock = False
 
166
        self._held_dir = path + '/held'
 
167
        self._held_info_path = self._held_dir + self.__INFO_NAME
 
168
        self._file_modebits = file_modebits
 
169
        self._dir_modebits = dir_modebits
 
170
 
 
171
        self._report_function = note
 
172
 
 
173
    def __repr__(self):
 
174
        return '%s(%s%s)' % (self.__class__.__name__,
 
175
                             self.transport.base,
 
176
                             self.path)
 
177
 
 
178
    is_held = property(lambda self: self._lock_held)
 
179
 
 
180
    def create(self, mode=None):
 
181
        """Create the on-disk lock.
 
182
 
 
183
        This is typically only called when the object/directory containing the 
 
184
        directory is first created.  The lock is not held when it's created.
 
185
        """
 
186
        if self.transport.is_readonly():
 
187
            raise UnlockableTransport(self.transport)
 
188
        self.transport.mkdir(self.path, mode=mode)
 
189
 
 
190
    def attempt_lock(self):
 
191
        """Take the lock; fail if it's already held.
 
192
        
 
193
        If you wish to block until the lock can be obtained, call wait_lock()
 
194
        instead.
 
195
        """
 
196
        if self._fake_read_lock:
 
197
            raise LockContention(self)
 
198
        if self.transport.is_readonly():
 
199
            raise UnlockableTransport(self.transport)
 
200
        try:
 
201
            self._trace("lock_write...")
 
202
            start_time = time.time()
 
203
            tmpname = '%s/pending.%s.tmp' % (self.path, rand_chars(20))
 
204
            try:
 
205
                self.transport.mkdir(tmpname)
 
206
            except NoSuchFile:
 
207
                # This may raise a FileExists exception
 
208
                # which is okay, it will be caught later and determined
 
209
                # to be a LockContention.
 
210
                self.create(mode=self._dir_modebits)
 
211
                
 
212
                # After creating the lock directory, try again
 
213
                self.transport.mkdir(tmpname)
 
214
 
 
215
            self.nonce = rand_chars(20)
 
216
            info_bytes = self._prepare_info()
 
217
            # We use put_file_non_atomic because we just created a new unique
 
218
            # directory so we don't have to worry about files existing there.
 
219
            # We'll rename the whole directory into place to get atomic
 
220
            # properties
 
221
            self.transport.put_bytes_non_atomic(tmpname + self.__INFO_NAME,
 
222
                                                info_bytes)
 
223
 
 
224
            self.transport.rename(tmpname, self._held_dir)
 
225
            self._lock_held = True
 
226
            self.confirm()
 
227
            # FIXME: we should remove the pending lock if we fail, 
 
228
            # https://bugs.launchpad.net/bzr/+bug/109169
 
229
        except errors.PermissionDenied:
 
230
            self._trace("... lock failed, permission denied")
 
231
            raise
 
232
        except (PathError, DirectoryNotEmpty, FileExists, ResourceBusy), e:
 
233
            self._trace("... contention, %s", e)
 
234
            raise LockContention(self)
 
235
        self._trace("... lock succeeded after %dms",
 
236
                (time.time() - start_time) * 1000)
 
237
 
 
238
    def unlock(self):
 
239
        """Release a held lock
 
240
        """
 
241
        if self._fake_read_lock:
 
242
            self._fake_read_lock = False
 
243
            return
 
244
        if not self._lock_held:
 
245
            raise LockNotHeld(self)
 
246
        if self._locked_via_token:
 
247
            self._locked_via_token = False
 
248
            self._lock_held = False
 
249
        else:
 
250
            # rename before deleting, because we can't atomically remove the
 
251
            # whole tree
 
252
            start_time = time.time()
 
253
            self._trace("unlocking")
 
254
            tmpname = '%s/releasing.%s.tmp' % (self.path, rand_chars(20))
 
255
            # gotta own it to unlock
 
256
            self.confirm()
 
257
            self.transport.rename(self._held_dir, tmpname)
 
258
            self._lock_held = False
 
259
            self.transport.delete(tmpname + self.__INFO_NAME)
 
260
            self.transport.rmdir(tmpname)
 
261
            self._trace("... unlock succeeded after %dms",
 
262
                    (time.time() - start_time) * 1000)
 
263
 
 
264
    def break_lock(self):
 
265
        """Break a lock not held by this instance of LockDir.
 
266
 
 
267
        This is a UI centric function: it uses the bzrlib.ui.ui_factory to
 
268
        prompt for input if a lock is detected and there is any doubt about
 
269
        it possibly being still active.
 
270
        """
 
271
        self._check_not_locked()
 
272
        holder_info = self.peek()
 
273
        if holder_info is not None:
 
274
            lock_info = '\n'.join(self._format_lock_info(holder_info))
 
275
            if bzrlib.ui.ui_factory.get_boolean("Break %s" % lock_info):
 
276
                self.force_break(holder_info)
 
277
        
 
278
    def force_break(self, dead_holder_info):
 
279
        """Release a lock held by another process.
 
280
 
 
281
        WARNING: This should only be used when the other process is dead; if
 
282
        it still thinks it has the lock there will be two concurrent writers.
 
283
        In general the user's approval should be sought for lock breaks.
 
284
 
 
285
        dead_holder_info must be the result of a previous LockDir.peek() call;
 
286
        this is used to check that it's still held by the same process that
 
287
        the user decided was dead.  If this is not the current holder,
 
288
        LockBreakMismatch is raised.
 
289
 
 
290
        After the lock is broken it will not be held by any process.
 
291
        It is possible that another process may sneak in and take the 
 
292
        lock before the breaking process acquires it.
 
293
        """
 
294
        if not isinstance(dead_holder_info, dict):
 
295
            raise ValueError("dead_holder_info: %r" % dead_holder_info)
 
296
        self._check_not_locked()
 
297
        current_info = self.peek()
 
298
        if current_info is None:
 
299
            # must have been recently released
 
300
            return
 
301
        if current_info != dead_holder_info:
 
302
            raise LockBreakMismatch(self, current_info, dead_holder_info)
 
303
        tmpname = '%s/broken.%s.tmp' % (self.path, rand_chars(20))
 
304
        self.transport.rename(self._held_dir, tmpname)
 
305
        # check that we actually broke the right lock, not someone else;
 
306
        # there's a small race window between checking it and doing the 
 
307
        # rename.
 
308
        broken_info_path = tmpname + self.__INFO_NAME
 
309
        broken_info = self._read_info_file(broken_info_path)
 
310
        if broken_info != dead_holder_info:
 
311
            raise LockBreakMismatch(self, broken_info, dead_holder_info)
 
312
        self.transport.delete(broken_info_path)
 
313
        self.transport.rmdir(tmpname)
 
314
 
 
315
    def _check_not_locked(self):
 
316
        """If the lock is held by this instance, raise an error."""
 
317
        if self._lock_held:
 
318
            raise AssertionError("can't break own lock: %r" % self)
 
319
 
 
320
    def confirm(self):
 
321
        """Make sure that the lock is still held by this locker.
 
322
 
 
323
        This should only fail if the lock was broken by user intervention,
 
324
        or if the lock has been affected by a bug.
 
325
 
 
326
        If the lock is not thought to be held, raises LockNotHeld.  If
 
327
        the lock is thought to be held but has been broken, raises 
 
328
        LockBroken.
 
329
        """
 
330
        if not self._lock_held:
 
331
            raise LockNotHeld(self)
 
332
        info = self.peek()
 
333
        if info is None:
 
334
            # no lock there anymore!
 
335
            raise LockBroken(self)
 
336
        if info.get('nonce') != self.nonce:
 
337
            # there is a lock, but not ours
 
338
            raise LockBroken(self)
 
339
        
 
340
    def _read_info_file(self, path):
 
341
        """Read one given info file.
 
342
 
 
343
        peek() reads the info file of the lock holder, if any.
 
344
        """
 
345
        return self._parse_info(self.transport.get(path))
 
346
 
 
347
    def peek(self):
 
348
        """Check if the lock is held by anyone.
 
349
        
 
350
        If it is held, this returns the lock info structure as a rio Stanza,
 
351
        which contains some information about the current lock holder.
 
352
        Otherwise returns None.
 
353
        """
 
354
        try:
 
355
            info = self._read_info_file(self._held_info_path)
 
356
            self._trace("peek -> held")
 
357
            assert isinstance(info, dict), \
 
358
                    "bad parse result %r" % info
 
359
            return info
 
360
        except NoSuchFile, e:
 
361
            self._trace("peek -> not held")
 
362
 
 
363
    def _prepare_info(self):
 
364
        """Write information about a pending lock to a temporary file.
 
365
        """
 
366
        import socket
 
367
        # XXX: is creating this here inefficient?
 
368
        config = bzrlib.config.GlobalConfig()
 
369
        try:
 
370
            user = config.user_email()
 
371
        except errors.NoEmailInUsername:
 
372
            user = config.username()
 
373
        s = Stanza(hostname=socket.gethostname(),
 
374
                   pid=str(os.getpid()),
 
375
                   start_time=str(int(time.time())),
 
376
                   nonce=self.nonce,
 
377
                   user=user,
 
378
                   )
 
379
        return s.to_string()
 
380
 
 
381
    def _parse_info(self, info_file):
 
382
        return read_stanza(info_file.readlines()).as_dict()
 
383
 
 
384
    def wait_lock(self, timeout=None, poll=None):
 
385
        """Wait a certain period for a lock.
 
386
 
 
387
        If the lock can be acquired within the bounded time, it
 
388
        is taken and this returns.  Otherwise, LockContention
 
389
        is raised.  Either way, this function should return within
 
390
        approximately `timeout` seconds.  (It may be a bit more if
 
391
        a transport operation takes a long time to complete.)
 
392
        """
 
393
        if timeout is None:
 
394
            timeout = _DEFAULT_TIMEOUT_SECONDS
 
395
        if poll is None:
 
396
            poll = _DEFAULT_POLL_SECONDS
 
397
 
 
398
        # XXX: the transport interface doesn't let us guard 
 
399
        # against operations there taking a long time.
 
400
        deadline = time.time() + timeout
 
401
        deadline_str = None
 
402
        last_info = None
 
403
        while True:
 
404
            try:
 
405
                self.attempt_lock()
 
406
                return
 
407
            except LockContention:
 
408
                pass
 
409
            new_info = self.peek()
 
410
            self._trace('last_info: %s, new info: %s', last_info, new_info)
 
411
            if new_info is not None and new_info != last_info:
 
412
                if last_info is None:
 
413
                    start = 'Unable to obtain'
 
414
                else:
 
415
                    start = 'Lock owner changed for'
 
416
                last_info = new_info
 
417
                formatted_info = self._format_lock_info(new_info)
 
418
                if deadline_str is None:
 
419
                    deadline_str = time.strftime('%H:%M:%S',
 
420
                                                 time.localtime(deadline))
 
421
                self._report_function('%s %s\n'
 
422
                                      '%s\n' # held by
 
423
                                      '%s\n' # locked ... ago
 
424
                                      'Will continue to try until %s\n',
 
425
                                      start,
 
426
                                      formatted_info[0],
 
427
                                      formatted_info[1],
 
428
                                      formatted_info[2],
 
429
                                      deadline_str)
 
430
 
 
431
            if time.time() + poll < deadline:
 
432
                time.sleep(poll)
 
433
            else:
 
434
                raise LockContention(self)
 
435
    
 
436
    def leave_in_place(self):
 
437
        self._locked_via_token = True
 
438
 
 
439
    def dont_leave_in_place(self):
 
440
        self._locked_via_token = False
 
441
 
 
442
    def lock_write(self, token=None):
 
443
        """Wait for and acquire the lock.
 
444
        
 
445
        :param token: if this is already locked, then lock_write will fail
 
446
            unless the token matches the existing lock.
 
447
        :returns: a token if this instance supports tokens, otherwise None.
 
448
        :raises TokenLockingNotSupported: when a token is given but this
 
449
            instance doesn't support using token locks.
 
450
        :raises MismatchedToken: if the specified token doesn't match the token
 
451
            of the existing lock.
 
452
 
 
453
        A token should be passed in if you know that you have locked the object
 
454
        some other way, and need to synchronise this object's state with that
 
455
        fact.
 
456
         
 
457
        XXX: docstring duplicated from LockableFiles.lock_write.
 
458
        """
 
459
        if token is not None:
 
460
            self.validate_token(token)
 
461
            self.nonce = token
 
462
            self._lock_held = True
 
463
            self._locked_via_token = True
 
464
            return token
 
465
        else:
 
466
            self.wait_lock()
 
467
            return self.peek().get('nonce')
 
468
 
 
469
    def lock_read(self):
 
470
        """Compatibility-mode shared lock.
 
471
 
 
472
        LockDir doesn't support shared read-only locks, so this 
 
473
        just pretends that the lock is taken but really does nothing.
 
474
        """
 
475
        # At the moment Branches are commonly locked for read, but 
 
476
        # we can't rely on that remotely.  Once this is cleaned up,
 
477
        # reenable this warning to prevent it coming back in 
 
478
        # -- mbp 20060303
 
479
        ## warn("LockDir.lock_read falls back to write lock")
 
480
        if self._lock_held or self._fake_read_lock:
 
481
            raise LockContention(self)
 
482
        self._fake_read_lock = True
 
483
 
 
484
    def wait(self, timeout=20, poll=0.5):
 
485
        """Wait a certain period for a lock to be released."""
 
486
        # XXX: the transport interface doesn't let us guard 
 
487
        # against operations there taking a long time.
 
488
        deadline = time.time() + timeout
 
489
        while True:
 
490
            if self.peek():
 
491
                return
 
492
            if time.time() + poll < deadline:
 
493
                self._trace("Waiting %ss", poll)
 
494
                time.sleep(poll)
 
495
            else:
 
496
                self._trace("Timeout after waiting %ss", timeout)
 
497
                raise LockContention(self)
 
498
 
 
499
    def _format_lock_info(self, info):
 
500
        """Turn the contents of peek() into something for the user"""
 
501
        lock_url = self.transport.abspath(self.path)
 
502
        delta = time.time() - int(info['start_time'])
 
503
        return [
 
504
            'lock %s' % (lock_url,),
 
505
            'held by %(user)s on host %(hostname)s [process #%(pid)s]' % info,
 
506
            'locked %s' % (format_delta(delta),),
 
507
            ]
 
508
 
 
509
    def validate_token(self, token):
 
510
        if token is not None:
 
511
            info = self.peek()
 
512
            if info is None:
 
513
                # Lock isn't held
 
514
                lock_token = None
 
515
            else:
 
516
                lock_token = info.get('nonce')
 
517
            if token != lock_token:
 
518
                raise errors.TokenMismatch(token, lock_token)
 
519
            else:
 
520
                self._trace("Revalidated by token %r", token)
 
521
 
 
522
    def _trace(self, format, *args):
 
523
        if 'lock' not in debug.debug_flags:
 
524
            return
 
525
        mutter(str(self) + ": " + (format % args))