Multithreading 检查IPOPT中HSL解算器MA97并行性的示例代码

我正在解决非线性优化问题。目前，我正在评估不同的算法，以找出哪一种最适合我的问题。我正在Ubuntu 20.04 LTS上使用Matlab2020b

目前，我在HSL解算器启动并运行的情况下获得了IPOPT。我的问题由几百个变量组成（目前大约500个）。切换到MA97没有显示任何性能改进。也许我的问题太小了？尽管如此，我还是想检查与MA27相比，MA97的并行性是否正常工作，因此，如果我正确编译了所有内容

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是否存在任何示例问题，我可以验证MA97是否可以使用多线程，但MA27不能使用？

建议使用几种方法：

试着从Matlab调试到本机代码中，看看IPOPT调用了什么。这种方法很棘手，因为Matlab本身使用OpenMP

使用proc文件系统，如果在

/proc/self/tasks

下有子目录，则该过程是多线程的。这种方法与上述方法存在相同的问题（Matlab后端可能会使用多线程）

使用环境变量限制OpenMP线程的数量（

OMP_线程限制

）并检查性能更改。在调用IPOPT时，需要特别测量这种差异，同样，Matlab将使用OpenMP实现自己的功能

Matlab有一个内置的探查器：

% start profiling
profile on

% your code ...

% launch profile viewer
profile viewer

此外，IPOPT日志可能会有所帮助。如果解算器是多线程的，则经过的实时时间和CPU时间之间应该存在差异。这与平行度有关，即

CPU时间∝ 线程数*实时运行时间

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这是一个粗略的近似值，仅在线程数量受到资源限制时有效。

应该能够检查是否调用了OpenMP。遗憾的是，我在安装perf时遇到了问题。如果我想安装perf及其所有依赖项，我会遇到错误

E:找不到包linux-tools-5.4.0-48-generic

可以通过代码进行调试吗？如果您查看调用堆栈，应该会看到OpenMP方法（来自libiomp/iomp）的并行情况。我没有访问代码的权限。我只能指定ipopt在后台使用的线性解算器，因此，我有一行

sol=ipopt（…）

Sure，但您确实需要在本地使用OpenMP LIB，对吗？您可以检查它们是否与GDB一起使用？在共享对象上设置一个断点。谢谢你的提示！第一个选项不起作用，因为IPOPT是一个mex文件（编译的c代码），MATLAB无法对其进行评测（使用评测器时也是这个问题）。对于第二个想法，如果我调用

dir/proc/self/task

来显示此文件夹的内容，则启动后已经存在多个文件夹。如果我设置

OMP\u THREAD\u LIMIT=1

我会在bash中得到一个警告，说

OMP:warning\96:不能用4个线程组成一个团队，而是使用1。

但是这个过程和没有这个设置一样快（没有设置限制，我不会得到警告）Matlab可以调试&profile到一个Mex文件中（参见Mathworks文档），编译Mex时，需要打开一些配置设置（假设您能够重新编译Mex）。如果在更改env变量时性能没有任何变化，则可能意味着IPOPT没有运行多线程，或者在进程外运行IPOPT，或者进程没有看到env变量的变化。从您的进程打印它们以进行验证。确切的问题是，IPOPT mex文件是一个专有文件，我无法编译或重新编译。我得到了ipopt.mexa64的原样。这是我无法深入研究的主要问题。从MATLAB中读取，

OMP\u NUM\u THREADS

正确设置为4，

OMP\u THREAD\u LIMIT

为空。t_壁时间远低于t_过程。但如果我设置

OMP\u THREAD\u LIMIT=1

和

OMP\u NUM\u THREADS=1

，或者如果我使用一个根本不使用任何并行线程的线性解算器（即MA27），情况也是如此。