pytorch鎖死在dataloader(訓練時卡死)

1.問題描述
在這裏插入圖片描述
2.解決方案
(1)Dataloader裏面不用cv2.imread進行讀取圖片,用cv2.imread還會帶來一系列的不方便,比如不能結合torchvision進行數據增強,所以最好用PIL 裏面的Image.open來讀圖片。(並不適用本例)
(2)將DataLoader 裏面的參變量num_workers設置爲0,但會導致數據的讀取很慢,拖慢整個模型的訓練。(並不適用本例)
(3)如果用了cv2.imread,不想改代碼的,那就加兩條語句,來關閉Opencv的多線程:cv2.setNumThreads(0)和cv2.ocl.setUseOpenCL(False)。加了這兩條語句之後,並不影響模型的訓練。(並不適用本例)
(4)這種情況應該是屬於pytorch多線程鎖死,在github上看到有該問題,但是沒有解決的。
參考建議
首先確保num_works數量低於CPU數量(如果使用Kubernetes,則設置爲pod),但是設置得足夠高,使數據隨時可以用於下一次迭代。如果GPU在t秒內運行每個迭代,而每個dataloader worker加載/處理單個批處理需要N*t秒,那麼您應該將num_workers設置爲至少N,以避免GPU停滯。當然,系統中至少要有N個cpu。

不幸的是,如果Dataloader使用任何使用K個線程的庫,那麼生成的進程數量就會變成num_workersK = NK。這可能比計算機中的cpu數量大得多。這會使pod節流,而Dataloader會變得非常慢。這可能導致Dataloader不返回批處理每t秒,導致GPU暫停。

避免K個線程的一種方法是通過OMP_NUM_THREADS=1 MKL_NUM_THREADS=1 python train.py調用主腳本。這就限制了每個Dataloader工作程序只能使用一個線程,從而避免了使機器不堪重負。你仍然需要有足夠的num_workers來滿足GPU的需要。

您還應該在_get_item__中優化您的代碼,以便每個worker在較短的時間內完成其批處理。請確保worker完成批處理的時間不受從磁盤讀取訓練數據的時間(特別是當您從網絡存儲中讀取數據時)或網絡帶寬(當您從網絡磁盤讀取數據時)的影響。如果您的數據集很小,並且您有足夠的RAM,那麼可以考慮將數據集移動到RAM(或/tmpfs)中,並從那裏讀取數據以進行快速訪問。對於Kubernetes,您可以創建一個RAM磁盤(在Kubernetes中搜索emptyDir)。

如果你已經優化了你的_get_item__代碼,並確保磁盤訪問/網絡訪問不是罪魁禍首,但仍然會出現問題,你將需要請求更多的cpu(爲了一個Kubernetes pod),或者將你的GPU移動到擁有更多cpu的機器上。

另一個選項是減少batch_size,這樣每個worker要做的工作就會減少,並且可以更快地完成預處理。後一種選擇在某些情況下是不可取的,因爲會有空閒的GPU內存不被利用。

你也可以考慮離線做一些預處理,減輕每個worker的負擔。例如,如果每個worker正在讀取一個wav文件並計算音頻文件的譜圖,那麼可以考慮離線預先計算譜圖,只從工作者的磁盤中讀取計算的譜圖。這將減少每個worker的工作量。
你也可以考慮將dataloader裏的設置pin_memory=False。
上述的方法來自here

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