De scaling_cur_freq & scaling_max_freq fout in Ubuntu Docker Containers oplossen

Problemen met frequentieschalingsfouten in Ubuntu Docker-containers oplossen

Bij het werken met Docker-containers op een Ubuntu 20.04-basis, vooral als het gaat om externe projecten, kunnen onverwachte fouten optreden. Een dergelijk probleem doet zich voor wanneer het systeem probeert bestanden zoals schaling_cur_freq En schaling_max_freq maar mislukt, waardoor uitvoeringsfouten ontstaan.

Dit probleem kan vooral verwarrend zijn als u niet bekend bent met de mechanismen voor frequentieschaling in Linux of als u een eigen container gebruikt. Veel gebruikers komen dit tegen wanneer ze specifieke opdrachten proberen uit te voeren of een Docker-container starten.

De kern van het probleem ligt in de interactie tussen de gecontaineriseerde omgeving en de hardware van de hostmachine, met name de functies voor het schalen van de CPU-frequentie, die niet altijd toegankelijk zijn in containers. Oplossingen hiervoor zijn vaak ongrijpbaar en verspreid over verschillende bronnen.

In deze handleiding zullen we onderzoeken waarom deze fout optreedt, of deze verband houdt met uw Docker-installatie of de onderliggende Linux-omgeving, en welke mogelijke oplossingen kunnen worden toegepast. We zullen ook een soortgelijk probleem bespreken met de Chrome-installatie op AWS EC2 Linux-instanties en waarom hun oplossing hier mogelijk niet van toepassing is.

Analyse van de frequentieschalingsfoutoplossingen

De eerder geleverde scripts dienen om het probleem van ontbrekende CPU-frequentieschalingsbestanden zoals schaling_cur_freq En schaling_max_freq, die essentieel zijn voor bepaalde processen in Docker-containers. Deze bestanden zijn doorgaans te vinden in de /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq directory, maar in containeromgevingen, vooral op Ubuntu 20.04, zijn ze mogelijk niet beschikbaar. Het bash-script lost dit op door te controleren op het bestaan ​​van deze bestanden en door stubs te maken als deze ontbreken. Dit zorgt ervoor dat de container zijn activiteiten kan voortzetten zonder fouten tegen te komen die verband houden met deze ontbrekende systeembestanden.

Het shellscript gebruikt een lus om door de vereiste bestanden te bladeren, en als er bestanden ontbreken, worden deze gemaakt met behulp van de aanraken commando. Deze aanpak is eenvoudig maar effectief en zorgt ervoor dat de bestanden beschikbaar zijn wanneer dat nodig is, zonder dat er uitgebreide aanpassingen aan het systeem nodig zijn. Het zorgt er ook voor dat het script eenvoudig kan worden aangepast voor andere omgevingen waar de frequentieschaling niet correct is geconfigureerd. Door het toevoegen van logboekregistratie of extra functies voor foutcontrole kan het script verder worden verbeterd voor productieomgevingen.

De Python-oplossing hanteert een andere aanpak door gebruik te maken van de os.pad.isbestand() methode om te controleren of de benodigde bestanden bestaan. Als dit niet het geval is, wordt de fout in een bestand geregistreerd, zodat het oplossen van problemen eenvoudiger wordt. Deze methode is meer geschikt voor situaties waarin gedetailleerde logboekregistratie vereist is, of waarin het project mogelijk moet worden geïntegreerd in een groter op Python gebaseerd systeem. Bovendien maken de modulariteit en leesbaarheid van Python het gemakkelijker om deze oplossing over meerdere projecten te schalen, vooral als er meerdere bestanden moeten worden gecontroleerd of gemaakt.

Ten slotte automatiseert de Dockerfile-oplossing het proces voor het maken van bestanden tijdens de bouwfase van de Docker-container. Dit zorgt ervoor dat de benodigde mappen en bestanden altijd aanwezig zijn voordat de container start, waardoor runtime-problemen worden vermeden. Door gebruik te maken van commando's zoals LOOP En chmod, beheert de Dockerfile de machtigingen en het maken van bestanden rechtstreeks binnen de containeromgeving. Deze methode is ideaal om een ​​consistente implementatie te garanderen op verschillende servers of cloudomgevingen waar de systeemconfiguratie kan verschillen. Het combineren van deze benaderingen biedt robuuste oplossingen voor een veelvoorkomend Linux-probleem in containers.

#!/bin/bash
# Check if the required files exist
FREQ_PATH="/sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq"
REQUIRED_FILES=("scaling_cur_freq" "scaling_max_freq")
# Loop through each file and create a stub if it's missing
for FILE in "${REQUIRED_FILES[@]}"; do
    if [[ ! -f "$FREQ_PATH/$FILE" ]]; then
        echo "File $FILE not found, creating a stub."
        sudo touch "$FREQ_PATH/$FILE"
        echo "Stub created for $FILE."
    else
        echo "$FILE exists."
    fi
done
# End of script

import os
import logging
# Set up logging
logging.basicConfig(filename='freq_check.log', level=logging.INFO)
freq_files = ['/sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_cur_freq',
              '/sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_max_freq']
# Function to check file existence
def check_files():
    for file in freq_files:
        if os.path.isfile(file):
            logging.info(f'{file} exists.')
        else:
            logging.error(f'{file} is missing.')
# Call the function
check_files()

FROM ubuntu:20.04
RUN apt-get update && apt-get install -y sudo
# Create necessary directories and files if they don't exist
RUN mkdir -p /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/
RUN touch /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_cur_freq
RUN touch /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_max_freq
# Set permissions to avoid access issues
RUN chmod 644 /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/*
# Ensure the container runs a basic command on start
CMD ["/bin/bash"]

Inzicht in CPU-frequentieschaling en containerbeperkingen

Een ander cruciaal aspect van de schaling_cur_freq En schaling_max_freq Het probleem is hoe Docker-containers omgaan met hardware-interacties, vooral met CPU-frequentieschaling in Linux-omgevingen. Deze schaalbestanden maken deel uit van de CPU-regelaarfunctie van de Linux-kernel, die de CPU-prestaties dynamisch aanpast. Docker-containers hebben echter vaak geen directe toegang tot deze hardwarebronnen, wat leidt tot ontbrekende bestandsfouten, zoals te zien is in het foutenlogboek.

In een typische Linux-omgeving kan het CPU-schalingsmechanisme worden gewijzigd of toegankelijk worden gemaakt via de /sys map. Binnen een containeromgeving is deze toegang echter beperkt, tenzij expliciet geconfigureerd. Deze beperking zorgt er vaak voor dat Docker faalt wanneer projecten verwachten interactie te hebben met de CPU-functies van de hostmachine. Zonder de juiste toegang of emulatie kan de container melden dat hij geen kritieke bestanden zoals schaling_cur_freq.

Om deze problemen op te lossen is het van cruciaal belang om te begrijpen hoe Linux omgaat met CPU-regelaars en hoe Docker hardwarebronnen isoleert. Oplossingen kunnen variëren van het handmatig aanmaken van bestandsstubs binnen de container tot het wijzigen van de Docker-runtimeconfiguratie om directere hardwaretoegang mogelijk te maken. Ontwikkelaars moeten rekening houden met deze beperkingen bij het bouwen of implementeren van containers op systemen waarop directe hardware-interactie noodzakelijk is.