osx(El Capitan)上でdockerを使ってoctaveの開発環境を構築 #MacOSX

※2016/2/7 以下を追記・Dockerfileを画像を保存できるように修正・起動スクリプトを追記・Octave4.0でsubmit関数実行時にエラーが出ることに対する対策を追記

背景

CouseraのMachine Learningのコースの課題をこなすためにOctave開発環境が必要になるのですが、公式wikiによるとEl CapitanではOctaveはもはやvagrantを使って仮想マシンで動かすことが推奨されているようです。しかしOctaveを使うためだけに仮想マシンを一つ作るのも憚られるものがあるので、dockerで使えないかを試してみました。
以下は2016/2/1時点の手順です。

手順

以下のような手順で構築可能でした。4, 8あたりで引っかかりましたがなんとかこれで起動するようになりました。

Docker Toolboxをインストール
docker-machine create default --driver virtualboxでvirtualbox上にdefaultという名前でdocker実行用の仮想マシンを構築
仮想マシンをdocker-machine stop defaultで停止
ここからboot2docker.isoのPreRelease版を落として来て、defaultが使うisoファイル(~/.docker/machine/machines/default/boot2docker.iso)に上書きする。
- docker2dockerのバージョン1.9.1だとDockerイメージのビルド時に"Setting up ca-certificates-java"と表示され固まる問題が発生するため
docker-machine start defaultで仮想マシンを起動
xquartzをインストール
brew install socatを実行
- dockerからのX11でGUIを転送してxquartzで描画するためにsocatが必要
xquartzをアプリケーションから起動した状態でターミナルからprintenv DISPLAYを実行すると/private/tmp/com.apple.launchd.SblSCN3ZNz/org.macosforge.xquartz:0のような値を返すはずなのでこれを確認
- tmux上などで実行するとこのDISPLAY環境変数がセットされていないことがあるので注意
8を確認したターミナル上でsocat TCP-LISTEN:6000,reuseaddr,fork UNIX-CLIENT:\"$DISPLAY\"を実行し、ディスプレイ転送の準備をする
ターミナルを別に開き、下記のDockerfileを置いたディレクトリ下でdocker build -t wrist/octave .を実行し、dockerイメージをビルド
docker run --rm -e DISPLAY=192.168.10.10:0.0" -i -v /Users/wrist/work/octave/home:/root -t wrist/octave octaveを実行してコンテナを作成し、GUIが転送されて来れば成功
- 192.168.10.10の部分はホストとなっているマシンのローカルIP
- -vでホストマシンのボリュームをdockerコンテナ上にマウント可能

起動スクリプト(2016/2/7追記)

上記手順ではXQuartzを実行した後にsocatを実行していますが、実はこれでは駄目っぽく、XQuartzを実行した時点で6000番ポートをXQuartzが使うようになるので、ややこしいですがターミナルでsocatを実行した後にXQuartzを起動する必要があるようです。
というわけでややこしいので以下のような起動スクリプトを書きました。docker-machineで作成したVM、socatプロセス、およびXQuartzプロセスがそれぞれ起動(存在)しているかを順番に確認して、起動してなければそれぞれ起動させ、その上でローカルのIPアドレスを調べてそのIPアドレスをDISPLAY環境変数にセットした上でdocker runでコンテナを起動させます。

run_octave.sh

#!/bin/bash
# vim:fileencoding=utf-8

machine_name="default"
container_name="wrist/octave"

local_home="${HOME}/work/octave/home"
docker_home="/root"

exec_command="octave"

count=`VBoxManage list runningvms | grep ${machine_name} | wc -l`
if [ $count = 0 ]
then
        echo "[run octave] running docker-machine..."
        docker-machine start ${machine_name}
        docker-machine regenerate-certs -f ${machine_name}
fi

eval "$(docker-machine env ${machine_name})"

# run socat before XQuartz
count=`ps aux | grep socat | grep -v grep | wc -l`
if [ $count = 0 ]
then
        echo "[run octave] running socat in background..."
        socat TCP-LISTEN:6000,reuseaddr,fork UNIX-CLIENT:\"$DISPLAY\" &
fi

count=`ps aux | grep XQuartz | grep -v grep | wc -l`
if [ $count = 0 ]
then
        echo "[run octave] open XQuartz..."
        open -a XQuartz
fi

nics=`ifconfig | awk -F: '/^[a-z]/ && !/^lo/ { print $1 }'`
ipv4_detected=""
for nic in ${nics}; do
        ipv4s=$(ifconfig ${nic} | awk '$1 == "inet" { print $2 }')
        for ipv4 in ${ipv4s}; do
                if [ -n "${ipv4}" ]
                then
                        ipv4_detected=${ipv4}
                        break
                fi
        done

        if [ -n "${ipv4_detected}" ]
        then
                echo "[run octave] docker run using display IP: ${ipv4_detected}"
                docker run --rm -e DISPLAY=${ipv4_detected}:0.0 -i -t \
                        -v ${local_home}:${docker_home} \
                        ${container_name} \
                        ${exec_command}
                break
        fi
done

Dockerfile

※2016/2/7追記画像を保存するためにoctave上でprint -dpng 'plot.png'を実行する際にエラーが出るため、最後の2行を追記

FROM ubuntu:14.04
MAINTAINER Hiromasa OHASHI <stoicheia1986@gmail.com>

ENV DEBIAN_FRONTEND noninteractive

RUN apt-get -y install software-properties-common
RUN add-apt-repository ppa:octave/stable

RUN apt-get update
RUN apt-get -y upgrade
RUN apt-get install -y texinfo gnuplot octave liboctave-dev octave-info

# japanese environment
RUN apt-get install -y language-pack-ja-base language-pack-ja
RUN update-locale LANG=ja_JP.UTF-8 LANGUAGE="ja_JP:ja"
ENV LANG ja_JP.UTF-8
ENV LANGUAGE ja_JP:ja
ENV LC_ALL ja_JP.UTF-8
RUN apt-get install -y fonts-takao

RUN apt-get install -y xfig
RUN apt-get install -y epstool

Octave4.0でのsubmit関数のエラー(2016/2/7追記)

上記DockerfileだとOctave4.0が入りますが、4.0だと課題を送る時のsubmit関数を実行する際にエラーが出ます。下記リンクを参考に修正を施すことで実行できるようになります(下記記事では2箇所となっていますが、同様の記述があるmファイルを全て修正する必要があるようです)。

Machine Learning - Week2 Octave 4.0で課題をする時のエラー

また公式フォーラムにも上記現象のスレッドがあります。