Riešenie chyby scaling_cur_freq & scaling_max_freq v kontajneroch Ubuntu Docker

Riešenie problémov s chybami frekvenčného škálovania v kontajneroch Ubuntu Docker

Pri práci s kontajnermi Docker na báze Ubuntu 20.04, najmä s tými, ktoré zahŕňajú externé projekty, sa môžu vyskytnúť neočakávané chyby. Jeden takýto problém nastane, keď sa systém pokúsi nájsť súbory, napr scaling_cur_freq a scaling_max_freq ale zlyhá, čo spôsobí chyby pri vykonávaní.

Tento problém môže byť obzvlášť mätúci, ak nie ste oboznámení s mechanizmami frekvenčného škálovania v systéme Linux alebo ak používate vlastný kontajner. Mnohí používatelia sa s tým stretávajú, keď sa pokúšajú vykonať špecifické príkazy alebo spustiť kontajner Docker.

Jadro problému spočíva v interakcii medzi kontajnerovým prostredím a hardvérom hostiteľského počítača, najmä funkciami škálovania frekvencie CPU, ktoré nie sú vždy dostupné v kontajneroch. Riešenia sú často nepolapiteľné a rozptýlené v rôznych zdrojoch.

V tejto príručke preskúmame, prečo sa táto chyba vyskytuje, či už súvisí s nastavením Docker alebo so základným prostredím Linuxu a aké potenciálne riešenia možno použiť. Budeme tiež diskutovať o podobnom probléme s inštaláciou prehliadača Chrome v inštanciách systému AWS EC2 Linux a o tom, prečo sa tu ich oprava nemusí týkať.

Analýza riešení chýb frekvenčného škálovania

Skripty poskytnuté skôr slúžia na vyriešenie problému s chýbajúcimi súbormi škálovania frekvencie CPU, ako napr scaling_cur_freq a scaling_max_freq, ktoré sú nevyhnutné pre určité procesy v kontajneroch Docker. Tieto súbory sa zvyčajne nachádzajú v /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq adresára, ale v kontajnerových prostrediach, najmä na Ubuntu 20.04, nemusia byť dostupné. Skript bash to rieši kontrolou existencie týchto súborov a vytvorením stubov, ak chýbajú. To zaisťuje, že kontajner môže pokračovať vo svojich operáciách bez toho, aby narazil na chyby súvisiace s týmito chýbajúcimi systémovými súbormi.

Skript shellu používa slučku na cyklovanie požadovaných súborov a ak nejaké chýbajú, vytvorí ich pomocou súboru dotyk príkaz. Tento prístup je jednoduchý, ale účinný a zabezpečuje, že súbory sú dostupné v prípade potreby bez nutnosti rozsiahlych úprav systému. Umožňuje tiež jednoduché prispôsobenie skriptu pre iné prostredia, kde frekvenčné škálovanie nie je správne nakonfigurované. Pridaním protokolovania alebo ďalších funkcií na kontrolu chýb je možné skript ďalej vylepšiť pre produkčné prostredia.

Riešenie Python využíva odlišný prístup využitím os.path.isfile() spôsob, ako skontrolovať, či existujú potrebné súbory. Ak tak neurobí, zaznamená chybu do súboru pre jednoduchšie riešenie problémov. Táto metóda je vhodnejšia pre situácie, kde sa vyžaduje podrobné protokolovanie, alebo kde môže byť potrebné projekt integrovať do väčšieho systému založeného na Pythone. Modularita a čitateľnosť Pythonu navyše uľahčujú škálovanie tohto riešenia v rámci viacerých projektov, najmä ak je potrebné skontrolovať alebo vytvoriť viacero súborov.

Nakoniec riešenie Dockerfile automatizuje proces vytvárania súborov počas fázy zostavovania kontajnera Docker. To zaisťuje, že potrebné adresáre a súbory budú vždy prítomné pred spustením kontajnera, čím sa predíde akýmkoľvek problémom s runtime. Pomocou príkazov ako RUN a chmod, Dockerfile spravuje povolenia a vytváranie súborov priamo v prostredí kontajnera. Táto metóda je ideálna na zabezpečenie konzistentného nasadenia na rôznych serveroch alebo cloudových prostrediach, kde sa konfigurácia systému môže líšiť. Kombinácia týchto prístupov ponúka robustné riešenia pre bežný kontajnerový problém Linuxu.

#!/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"]

Pochopenie frekvenčného škálovania CPU a obmedzení kontajnerov

Ďalším kritickým aspektom scaling_cur_freq a scaling_max_freq Problémom je, ako kontajnery Docker zvládajú hardvérové ​​interakcie, najmä so škálovaním frekvencie CPU v prostrediach Linuxu. Tieto škálovacie súbory sú súčasťou funkcie CPU Governor jadra Linuxu, ktorá dynamicky upravuje výkon CPU. Kontajnery Docker však často nemajú priamy prístup k týmto hardvérovým zdrojom, čo vedie k chybám chýbajúcich súborov, ako je vidieť v protokole chýb.

V typickom prostredí Linuxu môže byť mechanizmus škálovania CPU modifikovaný alebo prístupný cez /sys adresár. V kontajnerovom prostredí je však tento prístup obmedzený, pokiaľ nie je výslovne nakonfigurovaný. Toto obmedzenie často spôsobuje zlyhanie Dockera, keď projekty očakávajú interakciu s funkciami CPU hostiteľského počítača. Bez správneho prístupu alebo emulácie môže kontajner hlásiť, že nemôže nájsť dôležité súbory, ako napr scaling_cur_freq.

Na vyriešenie týchto problémov je kľúčové pochopiť, ako Linux narába s regulátormi CPU a ako Docker izoluje hardvérové ​​zdroje. Riešenia môžu siahať od manuálneho vytvárania stubov súborov v kontajneri až po úpravu konfigurácie runtime Docker, aby sa umožnil priamejší prístup k hardvéru. Vývojári musia mať na pamäti tieto obmedzenia pri vytváraní alebo nasadzovaní kontajnerov v systémoch, kde je potrebná priama interakcia hardvéru.