lock_repo_for_gc(): compute the path to "gc.pid" only once
[git] / lockfile.h
1 #ifndef LOCKFILE_H
2 #define LOCKFILE_H
3
4 /*
5  * File write-locks as used by Git.
6  *
7  * The lockfile API serves two purposes:
8  *
9  * * Mutual exclusion and atomic file updates. When we want to change
10  *   a file, we create a lockfile `<filename>.lock`, write the new
11  *   file contents into it, and then rename the lockfile to its final
12  *   destination `<filename>`. We create the `<filename>.lock` file
13  *   with `O_CREAT|O_EXCL` so that we can notice and fail if somebody
14  *   else has already locked the file, then atomically rename the
15  *   lockfile to its final destination to commit the changes and
16  *   unlock the file.
17  *
18  * * Automatic cruft removal. If the program exits after we lock a
19  *   file but before the changes have been committed, we want to make
20  *   sure that we remove the lockfile. This is done by remembering the
21  *   lockfiles we have created in a linked list and setting up an
22  *   `atexit(3)` handler and a signal handler that clean up the
23  *   lockfiles. This mechanism ensures that outstanding lockfiles are
24  *   cleaned up if the program exits (including when `die()` is
25  *   called) or if the program is terminated by a signal.
26  *
27  * Please note that lockfiles only block other writers. Readers do not
28  * block, but they are guaranteed to see either the old contents of
29  * the file or the new contents of the file (assuming that the
30  * filesystem implements `rename(2)` atomically).
31  *
32  * Most of the heavy lifting is done by the tempfile module (see
33  * "tempfile.h").
34  *
35  * Calling sequence
36  * ----------------
37  *
38  * The caller:
39  *
40  * * Allocates a `struct lock_file` either as a static variable or on
41  *   the heap, initialized to zeros. Once you use the structure to
42  *   call the `hold_lock_file_for_*()` family of functions, it belongs
43  *   to the lockfile subsystem and its storage must remain valid
44  *   throughout the life of the program (i.e. you cannot use an
45  *   on-stack variable to hold this structure).
46  *
47  * * Attempts to create a lockfile by calling
48  *   `hold_lock_file_for_update()` or `hold_lock_file_for_append()`.
49  *
50  * * Writes new content for the destination file by either:
51  *
52  *   * writing to the file descriptor returned by the
53  *     `hold_lock_file_for_*()` functions (also available via
54  *     `lock->fd`).
55  *
56  *   * calling `fdopen_lock_file()` to get a `FILE` pointer for the
57  *     open file and writing to the file using stdio.
58  *
59  * When finished writing, the caller can:
60  *
61  * * Close the file descriptor and rename the lockfile to its final
62  *   destination by calling `commit_lock_file()` or
63  *   `commit_lock_file_to()`.
64  *
65  * * Close the file descriptor and remove the lockfile by calling
66  *   `rollback_lock_file()`.
67  *
68  * * Close the file descriptor without removing or renaming the
69  *   lockfile by calling `close_lock_file()`, and later call
70  *   `commit_lock_file()`, `commit_lock_file_to()`,
71  *   `rollback_lock_file()`, or `reopen_lock_file()`.
72  *
73  * Even after the lockfile is committed or rolled back, the
74  * `lock_file` object must not be freed or altered by the caller.
75  * However, it may be reused; just pass it to another call of
76  * `hold_lock_file_for_update()` or `hold_lock_file_for_append()`.
77  *
78  * If the program exits before `commit_lock_file()`,
79  * `commit_lock_file_to()`, or `rollback_lock_file()` is called, the
80  * tempfile module will close and remove the lockfile, thereby rolling
81  * back any uncommitted changes.
82  *
83  * If you need to close the file descriptor you obtained from a
84  * `hold_lock_file_for_*()` function yourself, do so by calling
85  * `close_lock_file()`. See "tempfile.h" for more information.
86  *
87  *
88  * Under the covers, a lockfile is just a tempfile with a few helper
89  * functions. In particular, the state diagram and the cleanup
90  * machinery are all implemented in the tempfile module.
91  *
92  *
93  * Error handling
94  * --------------
95  *
96  * The `hold_lock_file_for_*()` functions return a file descriptor on
97  * success or -1 on failure (unless `LOCK_DIE_ON_ERROR` is used; see
98  * "flags" below). On errors, `errno` describes the reason for
99  * failure. Errors can be reported by passing `errno` to
100  * `unable_to_lock_message()` or `unable_to_lock_die()`.
101  *
102  * Similarly, `commit_lock_file`, `commit_lock_file_to`, and
103  * `close_lock_file` return 0 on success. On failure they set `errno`
104  * appropriately, do their best to roll back the lockfile, and return
105  * -1.
106  */
107
108 #include "tempfile.h"
109
110 struct lock_file {
111         struct tempfile tempfile;
112 };
113
114 /* String appended to a filename to derive the lockfile name: */
115 #define LOCK_SUFFIX ".lock"
116 #define LOCK_SUFFIX_LEN 5
117
118
119 /*
120  * Flags
121  * -----
122  *
123  * The following flags can be passed to `hold_lock_file_for_update()`
124  * or `hold_lock_file_for_append()`.
125  */
126
127 /*
128  * If a lock is already taken for the file, `die()` with an error
129  * message. If this flag is not specified, trying to lock a file that
130  * is already locked returns -1 to the caller.
131  */
132 #define LOCK_DIE_ON_ERROR 1
133
134 /*
135  * Usually symbolic links in the destination path are resolved. This
136  * means that (1) the lockfile is created by adding ".lock" to the
137  * resolved path, and (2) upon commit, the resolved path is
138  * overwritten. However, if `LOCK_NO_DEREF` is set, then the lockfile
139  * is created by adding ".lock" to the path argument itself. This
140  * option is used, for example, when detaching a symbolic reference,
141  * which for backwards-compatibility reasons, can be a symbolic link
142  * containing the name of the referred-to-reference.
143  */
144 #define LOCK_NO_DEREF 2
145
146 /*
147  * Attempt to create a lockfile for the file at `path` and return a
148  * file descriptor for writing to it, or -1 on error. If the file is
149  * currently locked, retry with quadratic backoff for at least
150  * timeout_ms milliseconds. If timeout_ms is 0, try exactly once; if
151  * timeout_ms is -1, retry indefinitely. The flags argument and error
152  * handling are described above.
153  */
154 extern int hold_lock_file_for_update_timeout(
155                 struct lock_file *lk, const char *path,
156                 int flags, long timeout_ms);
157
158 /*
159  * Attempt to create a lockfile for the file at `path` and return a
160  * file descriptor for writing to it, or -1 on error. The flags
161  * argument and error handling are described above.
162  */
163 static inline int hold_lock_file_for_update(
164                 struct lock_file *lk, const char *path,
165                 int flags)
166 {
167         return hold_lock_file_for_update_timeout(lk, path, flags, 0);
168 }
169
170 /*
171  * Like `hold_lock_file_for_update()`, but before returning copy the
172  * existing contents of the file (if any) to the lockfile and position
173  * its write pointer at the end of the file. The flags argument and
174  * error handling are described above.
175  */
176 extern int hold_lock_file_for_append(struct lock_file *lk,
177                                      const char *path, int flags);
178
179 /*
180  * Append an appropriate error message to `buf` following the failure
181  * of `hold_lock_file_for_update()` or `hold_lock_file_for_append()`
182  * to lock `path`. `err` should be the `errno` set by the failing
183  * call.
184  */
185 extern void unable_to_lock_message(const char *path, int err,
186                                    struct strbuf *buf);
187
188 /*
189  * Emit an appropriate error message and `die()` following the failure
190  * of `hold_lock_file_for_update()` or `hold_lock_file_for_append()`
191  * to lock `path`. `err` should be the `errno` set by the failing
192  * call.
193  */
194 extern NORETURN void unable_to_lock_die(const char *path, int err);
195
196 /*
197  * Associate a stdio stream with the lockfile (which must still be
198  * open). Return `NULL` (*without* rolling back the lockfile) on
199  * error. The stream is closed automatically when `close_lock_file()`
200  * is called or when the file is committed or rolled back.
201  */
202 static inline FILE *fdopen_lock_file(struct lock_file *lk, const char *mode)
203 {
204         return fdopen_tempfile(&lk->tempfile, mode);
205 }
206
207 /*
208  * Return the path of the lockfile. The return value is a pointer to a
209  * field within the lock_file object and should not be freed.
210  */
211 static inline const char *get_lock_file_path(struct lock_file *lk)
212 {
213         return get_tempfile_path(&lk->tempfile);
214 }
215
216 static inline int get_lock_file_fd(struct lock_file *lk)
217 {
218         return get_tempfile_fd(&lk->tempfile);
219 }
220
221 static inline FILE *get_lock_file_fp(struct lock_file *lk)
222 {
223         return get_tempfile_fp(&lk->tempfile);
224 }
225
226 /*
227  * Return the path of the file that is locked by the specified
228  * lock_file object. The caller must free the memory.
229  */
230 extern char *get_locked_file_path(struct lock_file *lk);
231
232 /*
233  * If the lockfile is still open, close it (and the file pointer if it
234  * has been opened using `fdopen_lock_file()`) without renaming the
235  * lockfile over the file being locked. Return 0 upon success. On
236  * failure to `close(2)`, return a negative value and roll back the
237  * lock file. Usually `commit_lock_file()`, `commit_lock_file_to()`,
238  * or `rollback_lock_file()` should eventually be called if
239  * `close_lock_file()` succeeds.
240  */
241 static inline int close_lock_file(struct lock_file *lk)
242 {
243         return close_tempfile(&lk->tempfile);
244 }
245
246 /*
247  * Re-open a lockfile that has been closed using `close_lock_file()`
248  * but not yet committed or rolled back. This can be used to implement
249  * a sequence of operations like the following:
250  *
251  * * Lock file.
252  *
253  * * Write new contents to lockfile, then `close_lock_file()` to
254  *   cause the contents to be written to disk.
255  *
256  * * Pass the name of the lockfile to another program to allow it (and
257  *   nobody else) to inspect the contents you wrote, while still
258  *   holding the lock yourself.
259  *
260  * * `reopen_lock_file()` to reopen the lockfile. Make further updates
261  *   to the contents.
262  *
263  * * `commit_lock_file()` to make the final version permanent.
264  */
265 static inline int reopen_lock_file(struct lock_file *lk)
266 {
267         return reopen_tempfile(&lk->tempfile);
268 }
269
270 /*
271  * Commit the change represented by `lk`: close the file descriptor
272  * and/or file pointer if they are still open and rename the lockfile
273  * to its final destination. Return 0 upon success. On failure, roll
274  * back the lock file and return -1, with `errno` set to the value
275  * from the failing call to `close(2)` or `rename(2)`. It is a bug to
276  * call `commit_lock_file()` for a `lock_file` object that is not
277  * currently locked.
278  */
279 extern int commit_lock_file(struct lock_file *lk);
280
281 /*
282  * Like `commit_lock_file()`, but rename the lockfile to the provided
283  * `path`. `path` must be on the same filesystem as the lock file.
284  */
285 static inline int commit_lock_file_to(struct lock_file *lk, const char *path)
286 {
287         return rename_tempfile(&lk->tempfile, path);
288 }
289
290 /*
291  * Roll back `lk`: close the file descriptor and/or file pointer and
292  * remove the lockfile. It is a NOOP to call `rollback_lock_file()`
293  * for a `lock_file` object that has already been committed or rolled
294  * back.
295  */
296 static inline void rollback_lock_file(struct lock_file *lk)
297 {
298         delete_tempfile(&lk->tempfile);
299 }
300
301 #endif /* LOCKFILE_H */