Merge branch '13164-container-deadlock'
[arvados.git] / services / api / app / models / container.rb
1 # Copyright (C) The Arvados Authors. All rights reserved.
2 #
3 # SPDX-License-Identifier: AGPL-3.0
4
5 require 'log_reuse_info'
6 require 'whitelist_update'
7 require 'safe_json'
8
9 class Container < ArvadosModel
10   include ArvadosModelUpdates
11   include HasUuid
12   include KindAndEtag
13   include CommonApiTemplate
14   include WhitelistUpdate
15   extend CurrentApiClient
16   extend DbCurrentTime
17   extend LogReuseInfo
18
19   serialize :environment, Hash
20   serialize :mounts, Hash
21   serialize :runtime_constraints, Hash
22   serialize :command, Array
23   serialize :scheduling_parameters, Hash
24   serialize :secret_mounts, Hash
25
26   before_validation :fill_field_defaults, :if => :new_record?
27   before_validation :set_timestamps
28   validates :command, :container_image, :output_path, :cwd, :priority, { presence: true }
29   validates :priority, numericality: { only_integer: true, greater_than_or_equal_to: 0 }
30   validate :validate_state_change
31   validate :validate_change
32   validate :validate_lock
33   validate :validate_output
34   after_validation :assign_auth
35   before_save :sort_serialized_attrs
36   before_save :update_secret_mounts_md5
37   before_save :scrub_secret_mounts
38   after_save :handle_completed
39   after_save :propagate_priority
40
41   has_many :container_requests, :foreign_key => :container_uuid, :class_name => 'ContainerRequest', :primary_key => :uuid
42   belongs_to :auth, :class_name => 'ApiClientAuthorization', :foreign_key => :auth_uuid, :primary_key => :uuid
43
44   api_accessible :user, extend: :common do |t|
45     t.add :command
46     t.add :container_image
47     t.add :cwd
48     t.add :environment
49     t.add :exit_code
50     t.add :finished_at
51     t.add :locked_by_uuid
52     t.add :log
53     t.add :mounts
54     t.add :output
55     t.add :output_path
56     t.add :priority
57     t.add :progress
58     t.add :runtime_constraints
59     t.add :started_at
60     t.add :state
61     t.add :auth_uuid
62     t.add :scheduling_parameters
63   end
64
65   # Supported states for a container
66   States =
67     [
68      (Queued = 'Queued'),
69      (Locked = 'Locked'),
70      (Running = 'Running'),
71      (Complete = 'Complete'),
72      (Cancelled = 'Cancelled')
73     ]
74
75   State_transitions = {
76     nil => [Queued],
77     Queued => [Locked, Cancelled],
78     Locked => [Queued, Running, Cancelled],
79     Running => [Complete, Cancelled]
80   }
81
82   def self.limit_index_columns_read
83     ["mounts"]
84   end
85
86   def self.full_text_searchable_columns
87     super - ["secret_mounts", "secret_mounts_md5"]
88   end
89
90   def self.searchable_columns *args
91     super - ["secret_mounts_md5"]
92   end
93
94   def logged_attributes
95     super.except('secret_mounts')
96   end
97
98   def state_transitions
99     State_transitions
100   end
101
102   # Container priority is the highest "computed priority" of any
103   # matching request. The computed priority of a container-submitted
104   # request is the priority of the submitting container. The computed
105   # priority of a user-submitted request is a function of
106   # user-assigned priority and request creation time.
107   def update_priority!
108     return if ![Queued, Locked, Running].include?(state)
109     p = ContainerRequest.
110         where('container_uuid=? and priority>0', uuid).
111         includes(:requesting_container).
112         lock(true).
113         map do |cr|
114       if cr.requesting_container
115         cr.requesting_container.priority
116       else
117         (cr.priority << 50) - (cr.created_at.to_time.to_f * 1000).to_i
118       end
119     end.max || 0
120     update_attributes!(priority: p)
121   end
122
123   def propagate_priority
124     return true unless priority_changed?
125     act_as_system_user do
126       # Update the priority of child container requests to match new
127       # priority of the parent container (ignoring requests with no
128       # container assigned, because their priority doesn't matter).
129       ActiveRecord::Base.connection.execute('LOCK container_requests, containers IN EXCLUSIVE MODE')
130       ContainerRequest.
131         where(requesting_container_uuid: self.uuid,
132               state: ContainerRequest::Committed).
133         where('container_uuid is not null').
134         includes(:container).
135         map(&:container).
136         map(&:update_priority!)
137     end
138   end
139
140   # Create a new container (or find an existing one) to satisfy the
141   # given container request.
142   def self.resolve(req)
143     c_attrs = {
144       command: req.command,
145       cwd: req.cwd,
146       environment: req.environment,
147       output_path: req.output_path,
148       container_image: resolve_container_image(req.container_image),
149       mounts: resolve_mounts(req.mounts),
150       runtime_constraints: resolve_runtime_constraints(req.runtime_constraints),
151       scheduling_parameters: req.scheduling_parameters,
152       secret_mounts: req.secret_mounts,
153     }
154     act_as_system_user do
155       if req.use_existing && (reusable = find_reusable(c_attrs))
156         reusable
157       else
158         Container.create!(c_attrs)
159       end
160     end
161   end
162
163   # Return a runtime_constraints hash that complies with requested but
164   # is suitable for saving in a container record, i.e., has specific
165   # values instead of ranges.
166   #
167   # Doing this as a step separate from other resolutions, like "git
168   # revision range to commit hash", makes sense only when there is no
169   # opportunity to reuse an existing container (e.g., container reuse
170   # is not implemented yet, or we have already found that no existing
171   # containers are suitable).
172   def self.resolve_runtime_constraints(runtime_constraints)
173     rc = {}
174     defaults = {
175       'keep_cache_ram' =>
176       Rails.configuration.container_default_keep_cache_ram,
177     }
178     defaults.merge(runtime_constraints).each do |k, v|
179       if v.is_a? Array
180         rc[k] = v[0]
181       else
182         rc[k] = v
183       end
184     end
185     rc
186   end
187
188   # Return a mounts hash suitable for a Container, i.e., with every
189   # readonly collection UUID resolved to a PDH.
190   def self.resolve_mounts(mounts)
191     c_mounts = {}
192     mounts.each do |k, mount|
193       mount = mount.dup
194       c_mounts[k] = mount
195       if mount['kind'] != 'collection'
196         next
197       end
198       if (uuid = mount.delete 'uuid')
199         c = Collection.
200           readable_by(current_user).
201           where(uuid: uuid).
202           select(:portable_data_hash).
203           first
204         if !c
205           raise ArvadosModel::UnresolvableContainerError.new "cannot mount collection #{uuid.inspect}: not found"
206         end
207         if mount['portable_data_hash'].nil?
208           # PDH not supplied by client
209           mount['portable_data_hash'] = c.portable_data_hash
210         elsif mount['portable_data_hash'] != c.portable_data_hash
211           # UUID and PDH supplied by client, but they don't agree
212           raise ArgumentError.new "cannot mount collection #{uuid.inspect}: current portable_data_hash #{c.portable_data_hash.inspect} does not match #{c['portable_data_hash'].inspect} in request"
213         end
214       end
215     end
216     return c_mounts
217   end
218
219   # Return a container_image PDH suitable for a Container.
220   def self.resolve_container_image(container_image)
221     coll = Collection.for_latest_docker_image(container_image)
222     if !coll
223       raise ArvadosModel::UnresolvableContainerError.new "docker image #{container_image.inspect} not found"
224     end
225     coll.portable_data_hash
226   end
227
228   def self.find_reusable(attrs)
229     log_reuse_info { "starting with #{Container.all.count} container records in database" }
230     candidates = Container.where_serialized(:command, attrs[:command])
231     log_reuse_info(candidates) { "after filtering on command #{attrs[:command].inspect}" }
232
233     candidates = candidates.where('cwd = ?', attrs[:cwd])
234     log_reuse_info(candidates) { "after filtering on cwd #{attrs[:cwd].inspect}" }
235
236     candidates = candidates.where_serialized(:environment, attrs[:environment])
237     log_reuse_info(candidates) { "after filtering on environment #{attrs[:environment].inspect}" }
238
239     candidates = candidates.where('output_path = ?', attrs[:output_path])
240     log_reuse_info(candidates) { "after filtering on output_path #{attrs[:output_path].inspect}" }
241
242     image = resolve_container_image(attrs[:container_image])
243     candidates = candidates.where('container_image = ?', image)
244     log_reuse_info(candidates) { "after filtering on container_image #{image.inspect} (resolved from #{attrs[:container_image].inspect})" }
245
246     candidates = candidates.where_serialized(:mounts, resolve_mounts(attrs[:mounts]))
247     log_reuse_info(candidates) { "after filtering on mounts #{attrs[:mounts].inspect}" }
248
249     candidates = candidates.where('secret_mounts_md5 = ?', Digest::MD5.hexdigest(SafeJSON.dump(self.deep_sort_hash(attrs[:secret_mounts]))))
250     log_reuse_info(candidates) { "after filtering on mounts #{attrs[:mounts].inspect}" }
251
252     candidates = candidates.where_serialized(:runtime_constraints, resolve_runtime_constraints(attrs[:runtime_constraints]))
253     log_reuse_info(candidates) { "after filtering on runtime_constraints #{attrs[:runtime_constraints].inspect}" }
254
255     log_reuse_info { "checking for state=Complete with readable output and log..." }
256
257     select_readable_pdh = Collection.
258       readable_by(current_user).
259       select(:portable_data_hash).
260       to_sql
261
262     usable = candidates.where(state: Complete, exit_code: 0)
263     log_reuse_info(usable) { "with state=Complete, exit_code=0" }
264
265     usable = usable.where("log IN (#{select_readable_pdh})")
266     log_reuse_info(usable) { "with readable log" }
267
268     usable = usable.where("output IN (#{select_readable_pdh})")
269     log_reuse_info(usable) { "with readable output" }
270
271     usable = usable.order('finished_at ASC').limit(1).first
272     if usable
273       log_reuse_info { "done, reusing container #{usable.uuid} with state=Complete" }
274       return usable
275     end
276
277     # Check for Running candidates and return the most likely to finish sooner.
278     log_reuse_info { "checking for state=Running..." }
279     running = candidates.where(state: Running).
280               order('progress desc, started_at asc').
281               limit(1).first
282     if running
283       log_reuse_info { "done, reusing container #{running.uuid} with state=Running" }
284       return running
285     else
286       log_reuse_info { "have no containers in Running state" }
287     end
288
289     # Check for Locked or Queued ones and return the most likely to start first.
290     locked_or_queued = candidates.
291                        where("state IN (?)", [Locked, Queued]).
292                        order('state asc, priority desc, created_at asc').
293                        limit(1).first
294     if locked_or_queued
295       log_reuse_info { "done, reusing container #{locked_or_queued.uuid} with state=#{locked_or_queued.state}" }
296       return locked_or_queued
297     else
298       log_reuse_info { "have no containers in Locked or Queued state" }
299     end
300
301     log_reuse_info { "done, no reusable container found" }
302     nil
303   end
304
305   def check_lock_fail
306     if self.state != Queued
307       raise LockFailedError.new("cannot lock when #{self.state}")
308     elsif self.priority <= 0
309       raise LockFailedError.new("cannot lock when priority<=0")
310     end
311   end
312
313   def lock
314     # Check invalid state transitions once before getting the lock
315     # (because it's cheaper that way) and once after getting the lock
316     # (because state might have changed while acquiring the lock).
317     check_lock_fail
318     transaction do
319       # Locking involves assigning auth_uuid, which involves looking
320       # up container requests, so we must lock both tables in the
321       # proper order to avoid deadlock.
322       ActiveRecord::Base.connection.execute('LOCK container_requests, containers IN EXCLUSIVE MODE')
323       reload
324       check_lock_fail
325       update_attributes!(state: Locked)
326     end
327   end
328
329   def check_unlock_fail
330     if self.state != Locked
331       raise InvalidStateTransitionError.new("cannot unlock when #{self.state}")
332     elsif self.locked_by_uuid != current_api_client_authorization.uuid
333       raise InvalidStateTransitionError.new("locked by a different token")
334     end
335   end
336
337   def unlock
338     # Check invalid state transitions twice (see lock)
339     check_unlock_fail
340     transaction do
341       reload(lock: 'FOR UPDATE')
342       check_unlock_fail
343       update_attributes!(state: Queued)
344     end
345   end
346
347   def self.readable_by(*users_list)
348     # Load optional keyword arguments, if they exist.
349     if users_list.last.is_a? Hash
350       kwargs = users_list.pop
351     else
352       kwargs = {}
353     end
354     Container.where(ContainerRequest.readable_by(*users_list).where("containers.uuid = container_requests.container_uuid").exists)
355   end
356
357   def final?
358     [Complete, Cancelled].include?(self.state)
359   end
360
361   protected
362
363   def fill_field_defaults
364     self.state ||= Queued
365     self.environment ||= {}
366     self.runtime_constraints ||= {}
367     self.mounts ||= {}
368     self.cwd ||= "."
369     self.priority ||= 0
370     self.scheduling_parameters ||= {}
371   end
372
373   def permission_to_create
374     current_user.andand.is_admin
375   end
376
377   def permission_to_update
378     # Override base permission check to allow auth_uuid to set progress and
379     # output (only).  Whether it is legal to set progress and output in the current
380     # state has already been checked in validate_change.
381     current_user.andand.is_admin ||
382       (!current_api_client_authorization.nil? and
383        [self.auth_uuid, self.locked_by_uuid].include? current_api_client_authorization.uuid)
384   end
385
386   def ensure_owner_uuid_is_permitted
387     # Override base permission check to allow auth_uuid to set progress and
388     # output (only).  Whether it is legal to set progress and output in the current
389     # state has already been checked in validate_change.
390     if !current_api_client_authorization.nil? and self.auth_uuid == current_api_client_authorization.uuid
391       check_update_whitelist [:progress, :output]
392     else
393       super
394     end
395   end
396
397   def set_timestamps
398     if self.state_changed? and self.state == Running
399       self.started_at ||= db_current_time
400     end
401
402     if self.state_changed? and [Complete, Cancelled].include? self.state
403       self.finished_at ||= db_current_time
404     end
405   end
406
407   def validate_change
408     permitted = [:state]
409
410     if self.new_record?
411       permitted.push(:owner_uuid, :command, :container_image, :cwd,
412                      :environment, :mounts, :output_path, :priority,
413                      :runtime_constraints, :scheduling_parameters,
414                      :secret_mounts)
415     end
416
417     case self.state
418     when Queued, Locked
419       permitted.push :priority
420
421     when Running
422       permitted.push :priority, :progress, :output
423       if self.state_changed?
424         permitted.push :started_at
425       end
426
427     when Complete
428       if self.state_was == Running
429         permitted.push :finished_at, :output, :log, :exit_code
430       end
431
432     when Cancelled
433       case self.state_was
434       when Running
435         permitted.push :finished_at, :output, :log
436       when Queued, Locked
437         permitted.push :finished_at, :log
438       end
439
440     else
441       # The state_transitions check will add an error message for this
442       return false
443     end
444
445     check_update_whitelist permitted
446   end
447
448   def validate_lock
449     if [Locked, Running].include? self.state
450       # If the Container was already locked, locked_by_uuid must not
451       # changes. Otherwise, the current auth gets the lock.
452       need_lock = locked_by_uuid_was || current_api_client_authorization.andand.uuid
453     else
454       need_lock = nil
455     end
456
457     # The caller can provide a new value for locked_by_uuid, but only
458     # if it's exactly what we expect. This allows a caller to perform
459     # an update like {"state":"Unlocked","locked_by_uuid":null}.
460     if self.locked_by_uuid_changed?
461       if self.locked_by_uuid != need_lock
462         return errors.add :locked_by_uuid, "can only change to #{need_lock}"
463       end
464     end
465     self.locked_by_uuid = need_lock
466   end
467
468   def validate_output
469     # Output must exist and be readable by the current user.  This is so
470     # that a container cannot "claim" a collection that it doesn't otherwise
471     # have access to just by setting the output field to the collection PDH.
472     if output_changed?
473       c = Collection.
474             readable_by(current_user, {include_trash: true}).
475             where(portable_data_hash: self.output).
476             first
477       if !c
478         errors.add :output, "collection must exist and be readable by current user."
479       end
480     end
481   end
482
483   def assign_auth
484     if self.auth_uuid_changed?
485       return errors.add :auth_uuid, 'is readonly'
486     end
487     if not [Locked, Running].include? self.state
488       # don't need one
489       self.auth.andand.update_attributes(expires_at: db_current_time)
490       self.auth = nil
491       return
492     elsif self.auth
493       # already have one
494       return
495     end
496     cr = ContainerRequest.
497       where('container_uuid=? and priority>0', self.uuid).
498       order('priority desc').
499       first
500     if !cr
501       return errors.add :auth_uuid, "cannot be assigned because priority <= 0"
502     end
503     self.auth = ApiClientAuthorization.
504       create!(user_id: User.find_by_uuid(cr.modified_by_user_uuid).id,
505               api_client_id: 0)
506   end
507
508   def sort_serialized_attrs
509     if self.environment_changed?
510       self.environment = self.class.deep_sort_hash(self.environment)
511     end
512     if self.mounts_changed?
513       self.mounts = self.class.deep_sort_hash(self.mounts)
514     end
515     if self.runtime_constraints_changed?
516       self.runtime_constraints = self.class.deep_sort_hash(self.runtime_constraints)
517     end
518     if self.scheduling_parameters_changed?
519       self.scheduling_parameters = self.class.deep_sort_hash(self.scheduling_parameters)
520     end
521   end
522
523   def update_secret_mounts_md5
524     if self.secret_mounts_changed?
525       self.secret_mounts_md5 = Digest::MD5.hexdigest(
526         SafeJSON.dump(self.class.deep_sort_hash(self.secret_mounts)))
527     end
528   end
529
530   def scrub_secret_mounts
531     # this runs after update_secret_mounts_md5, so the
532     # secret_mounts_md5 will still reflect the secrets that are being
533     # scrubbed here.
534     if self.state_changed? && self.final?
535       self.secret_mounts = {}
536     end
537   end
538
539   def handle_completed
540     # This container is finished so finalize any associated container requests
541     # that are associated with this container.
542     if self.state_changed? and self.final?
543       act_as_system_user do
544
545         ActiveRecord::Base.connection.execute('LOCK container_requests, containers IN EXCLUSIVE MODE')
546         if self.state == Cancelled
547           retryable_requests = ContainerRequest.where("container_uuid = ? and priority > 0 and state = 'Committed' and container_count < container_count_max", uuid)
548         else
549           retryable_requests = []
550         end
551
552         if retryable_requests.any?
553           c_attrs = {
554             command: self.command,
555             cwd: self.cwd,
556             environment: self.environment,
557             output_path: self.output_path,
558             container_image: self.container_image,
559             mounts: self.mounts,
560             runtime_constraints: self.runtime_constraints,
561             scheduling_parameters: self.scheduling_parameters
562           }
563           c = Container.create! c_attrs
564           retryable_requests.each do |cr|
565             cr.with_lock do
566               leave_modified_by_user_alone do
567                 # Use row locking because this increments container_count
568                 cr.container_uuid = c.uuid
569                 cr.save!
570               end
571             end
572           end
573         end
574
575         # Notify container requests associated with this container
576         ContainerRequest.where(container_uuid: uuid,
577                                state: ContainerRequest::Committed).each do |cr|
578           leave_modified_by_user_alone do
579             cr.finalize!
580           end
581         end
582
583         # Cancel outstanding container requests made by this container.
584         ContainerRequest.
585           includes(:container).
586           where(requesting_container_uuid: uuid,
587                 state: ContainerRequest::Committed).each do |cr|
588           leave_modified_by_user_alone do
589             cr.update_attributes!(priority: 0)
590             cr.container.reload
591             if cr.container.state == Container::Queued || cr.container.state == Container::Locked
592               # If the child container hasn't started yet, finalize the
593               # child CR now instead of leaving it "on hold", i.e.,
594               # Queued with priority 0.  (OTOH, if the child is already
595               # running, leave it alone so it can get cancelled the
596               # usual way, get a copy of the log collection, etc.)
597               cr.update_attributes!(state: ContainerRequest::Final)
598             end
599           end
600         end
601       end
602     end
603   end
604 end