Rezolvarea erorii scaling_cur_freq și scaling_max_freq în containerele Ubuntu Docker

Depanarea erorilor de scalare a frecvenței în containerele Ubuntu Docker

Când lucrați cu containere Docker pe o bază Ubuntu 20.04, în special cele care implică proiecte externe, pot apărea erori neașteptate. O astfel de problemă apare atunci când sistemul încearcă să localizeze fișiere precum scaling_cur_freq şi scaling_max_freq dar eșuează, provocând erori de execuție.

Această problemă poate fi deosebit de confuză dacă nu sunteți familiarizat cu mecanismele de scalare a frecvenței în Linux sau dacă rulați un container proprietar. Mulți utilizatori se confruntă cu acest lucru atunci când încearcă să execute anumite comenzi sau să pornească un container Docker.

Miezul problemei constă în interacțiunea dintre mediul containerizat și hardware-ul mașinii gazdă, în special caracteristicile de scalare a frecvenței CPU, care nu sunt întotdeauna accesibile în containere. Soluțiile la acest lucru sunt adesea evazive și împrăștiate în diferite surse.

În acest ghid, vom explora de ce se întâmplă această eroare, indiferent dacă este legată de configurarea dvs. Docker sau de mediul Linux subiacent și ce soluții potențiale pot fi aplicate. Vom discuta, de asemenea, o problemă similară cu instalarea Chrome pe instanțe AWS EC2 Linux și de ce este posibil ca remedierea lor să nu se aplice aici.

Analizarea soluțiilor de eroare de scalare a frecvenței

Scripturile furnizate mai devreme servesc la rezolvarea problemei lipsei fișierelor de scalare a frecvenței CPU, cum ar fi scaling_cur_freq şi scaling_max_freq, care sunt esențiale pentru anumite procese din containerele Docker. Aceste fișiere se găsesc de obicei în /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq director, dar în mediile containerizate, în special pe Ubuntu 20.04, este posibil să nu fie disponibile. Scriptul bash abordează acest lucru verificând existența acestor fișiere și creând stub-uri dacă acestea lipsesc. Acest lucru asigură că containerul poate continua cu operațiunile sale fără a întâmpina erori legate de aceste fișiere de sistem lipsă.

Scriptul shell folosește o buclă pentru a parcurge fișierele necesare și, dacă lipsesc, le creează folosind atingere comanda. Această abordare este simplă, dar eficientă, asigurând că fișierele sunt disponibile atunci când este necesar, fără a necesita modificări extinse ale sistemului. De asemenea, permite adaptarea cu ușurință a scriptului pentru alte medii în care scalarea frecvenței nu este configurată corect. Prin adăugarea de funcții de înregistrare sau de verificare a erorilor suplimentare, scriptul poate fi îmbunătățit și mai mult pentru mediile de producție.

Soluția Python adoptă o abordare diferită prin folosirea os.path.isfile() metodă pentru a verifica dacă fișierele necesare există. Dacă nu o fac, înregistrează eroarea într-un fișier pentru o depanare mai ușoară. Această metodă este mai potrivită pentru situațiile în care este necesară înregistrarea detaliată sau în care proiectul ar putea avea nevoie să se integreze într-un sistem mai mare bazat pe Python. În plus, modularitatea și lizibilitatea lui Python fac mai ușoară scalarea acestei soluții pe mai multe proiecte, mai ales dacă mai multe fișiere trebuie verificate sau create.

În cele din urmă, soluția Dockerfile automatizează procesul de creare a fișierelor în timpul fazei de construire a containerului Docker. Acest lucru asigură că directoarele și fișierele necesare sunt întotdeauna prezente înainte de pornirea containerului, evitând orice probleme de rulare. Prin utilizarea comenzilor precum RUN şi chmod, Dockerfile gestionează permisiunile și crearea fișierelor direct în mediul containerului. Această metodă este ideală pentru a asigura o implementare consecventă pe diverse servere sau medii cloud în care configurația sistemului poate diferi. Combinarea acestor abordări oferă soluții robuste pentru o problemă comună Linux containerizat.

#!/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"]

Înțelegerea scalării frecvenței CPU și a limitărilor containerului

Un alt aspect critic al scaling_cur_freq şi scaling_max_freq problema este modul în care containerele Docker gestionează interacțiunile hardware, în special cu scalarea frecvenței CPU în mediile Linux. Aceste fișiere de scalare fac parte din funcția de guvernare a CPU a nucleului Linux, care ajustează dinamic performanța procesorului. Cu toate acestea, containerele Docker adesea nu au acces direct la aceste resurse hardware, ceea ce duce la erori de fișier lipsă, așa cum se vede în jurnalul de erori.

Într-un mediu Linux tipic, mecanismul de scalare a CPU poate fi modificat sau accesat prin intermediul /sys director. Cu toate acestea, într-un mediu containerizat, acest acces este restricționat dacă nu este configurat în mod explicit. Această limitare este ceea ce face adesea ca Docker să eșueze atunci când proiectele se așteaptă să interacționeze cu caracteristicile CPU ale mașinii gazdă. Fără acces sau emulare adecvată, containerul poate raporta că nu poate găsi fișiere critice, cum ar fi scaling_cur_freq.

Pentru a rezolva aceste probleme, înțelegerea modului în care Linux gestionează guvernatorii CPU și a modului în care Docker izolează resursele hardware este crucială. Soluțiile pot varia de la crearea manuală a stub-urilor de fișiere în interiorul containerului până la modificarea configurației de rulare Docker pentru a permite acces hardware mai direct. Dezvoltatorii trebuie să țină cont de aceste limitări atunci când construiesc sau implementează containere pe sisteme în care este necesară interacțiunea directă cu hardware-ul.