python/vserver.py

   1 # Copyright 2005 Princeton University
   2
   3 import errno
   4 import fcntl
   5 import os
   6 import re
   7 import sys
   8 import time
   9 import traceback
  10
  11 import mountimpl
  12 import passfdimpl
  13 import utmp
  14 import vserverimpl, vduimpl
  15 import cpulimit, bwlimit
  16
  17
  18
  19 #
  20 # these are the flags taken from the kernel linux/vserver/legacy.h
  21 #
  22 FLAGS_LOCK = 1
  23 FLAGS_SCHED = 2  # XXX - defined in util-vserver/src/chcontext.c
  24 FLAGS_NPROC = 4
  25 FLAGS_PRIVATE = 8
  26 FLAGS_INIT = 16
  27 FLAGS_HIDEINFO = 32
  28 FLAGS_ULIMIT = 64
  29 FLAGS_NAMESPACE = 128
  30
  31 # default values for new vserver scheduler
  32 SCHED_TOKENS_MIN = 50
  33 SCHED_TOKENS_MAX = 100
  34 SCHED_TOKENS = 100
  35 SCHED_INTERVAL = 1000
  36
  37
  38 class VServer:
  39
  40     INITSCRIPTS = [('/etc/rc.vinit', 'start'),
  41                    ('/etc/rc.d/rc', '%(runlevel)d')]
  42
  43     def __init__(self, name):
  44
  45         self.name = name
  46         self.config_file = "/etc/vservers/%s.conf" % name
  47         self.dir = "%s/%s" % (vserverimpl.VSERVER_BASEDIR, name)
  48         if not (os.path.isdir(self.dir) and
  49                 os.access(self.dir, os.R_OK | os.W_OK | os.X_OK)):
  50             raise Exception, "no such vserver: " + name
  51         self.config = self.__read_config_file("/etc/vservers.conf")
  52         self.config.update(self.__read_config_file(self.config_file))
  53         self.flags = 0
  54         flags = self.config["S_FLAGS"].split(" ")
  55         if "lock" in flags:
  56             self.flags |= FLAGS_LOCK
  57         if "nproc" in flags:
  58             self.flags |= FLAGS_NPROC
  59         self.remove_caps = ~vserverimpl.CAP_SAFE;
  60         self.ctx = int(self.config["S_CONTEXT"])
  61
  62     config_var_re = re.compile(r"^ *([A-Z_]+)=(.*)\n?$", re.MULTILINE)
  63
  64     def __read_config_file(self, filename):
  65
  66         f = open(filename, "r")
  67         data = f.read()
  68         f.close()
  69         config = {}
  70         for m in self.config_var_re.finditer(data):
  71             (key, val) = m.groups()
  72             config[key] = val.strip('"')
  73         return config
  74
  75     def __update_config_file(self, filename, newvars):
  76
  77         # read old file, apply changes
  78         f = open(filename, "r")
  79         data = f.read()
  80         f.close()
  81         todo = newvars.copy()
  82         changed = False
  83         for m in self.config_var_re.finditer(data):
  84             (key, val) = m.groups()
  85             newval = todo.pop(key, None)
  86             if newval != None:
  87                 data = data[:m.start(2)] + str(newval) + data[m.end(2):]
  88                 changed = True
  89         for (newkey, newval) in todo.items():
  90             data += "%s=%s\n" % (newkey, newval)
  91             changed = True
  92
  93         if not changed:
  94             return
  95
  96         # write new file
  97         newfile = filename + ".new"
  98         f = open(newfile, "w")
  99         f.write(data)
 100         f.close()
 101
 102         # 'copy' original file, rename new to original
 103         backup = filename + ".old"
 104         try:
 105             os.unlink(backup)
 106         except OSError, ex:
 107             if ex.errno != errno.ENOENT:
 108                 raise
 109         os.link(filename, backup)
 110         os.rename(newfile, filename)
 111
 112     def __do_chroot(self):
 113
 114         os.chroot(self.dir)
 115         os.chdir("/")
 116
 117     def set_disklimit(self, block_limit):
 118
 119         # block_limit is in kB, get_disk_usage() must have been called
 120         if self.disk_usage_set:
 121             block_usage = vserverimpl.DLIMIT_KEEP
 122             inode_usage = vserverimpl.DLIMIT_KEEP
 123         else:
 124             block_usage = self.disk_blocks
 125             inode_usage = self.disk_inodes
 126             if block_limit < block_usage:
 127                 raise Exception, ("%s disk usage (%u blocks) > limit (%u)" %
 128                                   (self.name, block_usage, block_limit))
 129             self.disk_usage_set = True
 130
 131         vserverimpl.setdlimit(self.dir,
 132                               self.ctx,
 133                               block_usage,
 134                               block_limit,
 135                               inode_usage,
 136                               vserverimpl.DLIMIT_INF,  # inode limit
 137                               2)   # %age reserved for root
 138
 139     def get_disklimit(self):
 140
 141         try:
 142             blocksused, blocktotal, inodesused, inodestotal, reserved = \
 143                         vserverimpl.getdlimit(self.dir, self.ctx)
 144         except OSError, ex:
 145             if ex.errno == errno.ESRCH:
 146                 # get here if no vserver disk limit has been set for xid
 147                 # set blockused to -1 to indicate no limit
 148                 blocktotal = -1
 149
 150         return blocktotal
 151
 152     def set_sched(self, shares = 32, besteffort = True):
 153         # for the old CKRM scheduler
 154         if cpulimit.checkckrm() is True:
 155             cpulimit.cpuinit()
 156             cpulimit.vs2ckrm_on(self.name)
 157             try:
 158                 cpulimit.cpulimit(self.name,shares)
 159             except OSError, ex:
 160                 if ex.errno == 22:
 161                     print "invalid shares argument"
 162                     # should re-raise exception?!
 163
 164         # for the new vserver scheduler
 165         else:
 166             global SCHED_TOKENS_MIN, SCHED_TOKENS_MAX, SCHED_TOKENS, SCHED_INTERVAL
 167             tokensmin = SCHED_TOKENS_MIN
 168             tokensmax = SCHED_TOKENS_MAX
 169             tokens    = SCHED_TOKENS
 170             interval  = SCHED_INTERVAL
 171             fillrate = shares
 172
 173             if besteffort is True:
 174                 cpuguaranteed = 0
 175             else:
 176                 cpuguaranteed = 1
 177
 178             try:
 179                 vserverimpl.setsched(self.ctx,fillrate,interval,tokens,tokensmin,tokensmax,cpuguaranteed)
 180             except OSError, ex:
 181                 if ex.errno == 22:
 182                     print "kernel does not support vserver scheduler"
 183                 else:
 184                     raise ex
 185
 186     def get_sched(self):
 187         # have no way of querying scheduler right now on a per vserver basis
 188         return (-1, False)
 189
 190     def set_memlimit(self, limit):
 191         ret = vserverimpl.setrlimit(self.ctx,5,limit)
 192         return ret
 193
 194     def get_memlimit(self):
 195         ret = vserverimpl.getrlimit(self.ctx,5)
 196         return ret
 197
 198     def set_tasklimit(self, limit):
 199         ret = vserverimpl.setrlimit(self.ctx,6,limit)
 200         return ret
 201
 202     def get_tasklimit(self):
 203         ret = vserverimpl.getrlimit(self.ctx,6)
 204         return ret
 205
 206     def set_bwlimit(self, eth, limit, cap, minrate, maxrate):
 207         if cap == "-1":
 208             bwlimit.off(self.ctx,eth)
 209         else:
 210             bwlimit.on(self.ctx, eth, limit, cap, minrate, maxrate)
 211
 212     def get_bwlimit(self, eth):
 213         # not implemented yet
 214         bwlimit = -1
 215         cap = "unknown"
 216         minrate = "unknown"
 217         maxrate = "unknown"
 218         return (bwlimit, cap, minrate, maxrate)
 219
 220     def open(self, filename, mode = "r", bufsize = -1):
 221
 222         (sendsock, recvsock) = passfdimpl.socketpair()
 223         child_pid = os.fork()
 224         if child_pid == 0:
 225             try:
 226                 # child process
 227                 self.__do_chroot()
 228                 f = open(filename, mode)
 229                 passfdimpl.sendmsg(f.fileno(), sendsock)
 230                 os._exit(0)
 231             except EnvironmentError, ex:
 232                 (result, errmsg) = (ex.errno, ex.strerror)
 233             except Exception, ex:
 234                 (result, errmsg) = (255, str(ex))
 235             os.write(sendsock, errmsg)
 236             os._exit(result)
 237
 238         # parent process
 239
 240         # XXX - need this since a lambda can't raise an exception
 241         def __throw(ex):
 242             raise ex
 243
 244         os.close(sendsock)
 245         throw = lambda : __throw(Exception(errmsg))
 246         while True:
 247             try:
 248                 (pid, status) = os.waitpid(child_pid, 0)
 249                 if os.WIFEXITED(status):
 250                     result = os.WEXITSTATUS(status)
 251                     if result != 255:
 252                         errmsg = os.strerror(result)
 253                         throw = lambda : __throw(IOError(result, errmsg))
 254                     else:
 255                         errmsg = "unexpected exception in child"
 256                 else:
 257                     result = -1
 258                     errmsg = "child killed"
 259                 break
 260             except OSError, ex:
 261                 if ex.errno != errno.EINTR:
 262                     os.close(recvsock)
 263                     raise ex
 264         fcntl.fcntl(recvsock, fcntl.F_SETFL, os.O_NONBLOCK)
 265         try:
 266             (fd, errmsg) = passfdimpl.recvmsg(recvsock)
 267         except OSError, ex:
 268             if ex.errno != errno.EAGAIN:
 269                 throw = lambda : __throw(ex)
 270             fd = 0
 271         os.close(recvsock)
 272         if not fd:
 273             throw()
 274
 275         return os.fdopen(fd, mode, bufsize)
 276
 277     def __do_chcontext(self, state_file = None):
 278
 279         vserverimpl.chcontext(self.ctx)
 280
 281         if not state_file:
 282             return
 283         print >>state_file, "S_CONTEXT=%d" % self.ctx
 284         print >>state_file, "S_PROFILE=%s" % self.config.get("S_PROFILE", "")
 285         state_file.close()
 286
 287     def __prep(self, runlevel, log):
 288
 289         """ Perform all the crap that the vserver script does before
 290         actually executing the startup scripts. """
 291
 292         # remove /var/run and /var/lock/subsys files
 293         # but don't remove utmp from the top-level /var/run
 294         RUNDIR = "/var/run"
 295         LOCKDIR = "/var/lock/subsys"
 296         filter_fn = lambda fs: filter(lambda f: f != 'utmp', fs)
 297         garbage = reduce((lambda (out, ff), (dir, subdirs, files):
 298                           (out + map((dir + "/").__add__, ff(files)),
 299                            lambda fs: fs)),
 300                          list(os.walk(RUNDIR)),
 301                          ([], filter_fn))[0]
 302         garbage += filter(os.path.isfile, map((LOCKDIR + "/").__add__,
 303                                               os.listdir(LOCKDIR)))
 304         for f in garbage:
 305             os.unlink(f)
 306
 307         # set the initial runlevel
 308         f = open(RUNDIR + "/utmp", "w")
 309         utmp.set_runlevel(f, runlevel)
 310         f.close()
 311
 312         # mount /proc and /dev/pts
 313         self.__do_mount("none", "/proc", "proc")
 314         # XXX - magic mount options
 315         self.__do_mount("none", "/dev/pts", "devpts", 0, "gid=5,mode=0620")
 316
 317     def __do_mount(self, *mount_args):
 318
 319         try:
 320             mountimpl.mount(*mount_args)
 321         except OSError, ex:
 322             if ex.errno == errno.EBUSY:
 323                 # assume already mounted
 324                 return
 325             raise ex
 326
 327     def enter(self):
 328
 329         state_file = open("/var/run/vservers/%s.ctx" % self.name, "w")
 330         self.__do_chroot()
 331         self.__do_chcontext(state_file)
 332
 333     def start(self, wait, runlevel = 3):
 334
 335         # XXX - temporary hack
 336         self.set_disklimit(int(self.config.get("DISKLIMIT", 5000000)))
 337
 338         child_pid = os.fork()
 339         if child_pid == 0:
 340             # child process
 341             try:
 342                 # get a new session
 343                 os.setsid()
 344
 345                 # open state file to record vserver info
 346                 state_file = open("/var/run/vservers/%s.ctx" % self.name, "w")
 347
 348                 # use /dev/null for stdin, /var/log/boot.log for stdout/err
 349                 os.close(0)
 350                 os.close(1)
 351                 os.open("/dev/null", os.O_RDONLY)
 352                 self.__do_chroot()
 353                 log = open("/var/log/boot.log", "w", 0)
 354                 os.dup2(1, 2)
 355                 # XXX - close all other fds
 356
 357                 print >>log, ("%s: starting the virtual server %s" %
 358                               (time.asctime(time.gmtime()), self.name))
 359
 360                 # perform pre-init cleanup
 361                 self.__prep(runlevel, log)
 362
 363                 # execute each init script in turn
 364                 # XXX - we don't support all scripts that vserver script does
 365                 cmd_pid = 0
 366                 first_child = True
 367                 for cmd in self.INITSCRIPTS + [None]:
 368                     # wait for previous command to terminate, unless it
 369                     # is the last one and the caller has specified to wait
 370                     if cmd_pid and (cmd != None or wait):
 371                         try:
 372                             os.waitpid(cmd_pid, 0)
 373                         except:
 374                             print >>log, "error waiting for %s:" % cmd_pid
 375                             traceback.print_exc()
 376
 377                     # end of list
 378                     if cmd == None:
 379                         os._exit(0)
 380
 381                     # fork and exec next command
 382                     cmd_pid = os.fork()
 383                     if cmd_pid == 0:
 384                         try:
 385                             # enter vserver context
 386                             self.__do_chcontext(state_file)
 387                             arg_subst = { 'runlevel': runlevel }
 388                             cmd_args = [cmd[0]] + map(lambda x: x % arg_subst,
 389                                                       cmd[1:])
 390                             print >>log, "executing '%s'" % " ".join(cmd_args)
 391                             os.execl(cmd[0], *cmd_args)
 392                         except:
 393                             traceback.print_exc()
 394                             os._exit(1)
 395                     else:
 396                         # don't want to write state_file multiple times
 397                         state_file = None
 398
 399             # we get here due to an exception in the top-level child process
 400             except Exception, ex:
 401                 traceback.print_exc()
 402             os._exit(0)
 403
 404         # parent process
 405         return child_pid
 406
 407     def update_resources(self, resources):
 408
 409         self.config.update(resources)
 410
 411         # write new values to configuration file
 412         self.__update_config_file(self.config_file, resources)
 413
 414         # disklimit can be applied without a process in context
 415         disklimit = resources.get("DISKLIMIT", 0)
 416         if disklimit:
 417             self.set_disklimit(disklimit)
 418
 419         #
 420         # Figure out if any processes are active in context, apply new
 421         # values if there are.
 422         #
 423
 424     def init_disk_info(self):
 425
 426         (self.disk_inodes, self.disk_blocks, size) = vduimpl.vdu(self.dir)
 427         self.disk_usage_set = False
 428
 429         return size