linux time 命令详解

time命令常用于测量一个命令的运行时间,注意不是用来显示和修改系统时间的(这是date命令干的事情)。但是今天我通过查看time命令的手册页,发现它能做的不仅仅是测量运行时间,还可以测量内存、I/O等的使用情况,手册页上的说法是time a simple command or give resource usage,其中time一词我认为它应该是测量或测定的意思,并不单指时间。一个程序在运行时使用的系统资源通常包括CPU、Memory和I/O等,其中CPU资源的统计包括实际使用时间(real time)、用户态使用时间(the process spent in user mode)、内核态使用时间(the process spent in kernel mode)。但是简单的使用time命令并不能得到内存和I/O的统计数据 ,这里就需要使用第二个time指令 。

一、time用法

time命令最常用的使用方式就是在其后面直接跟上命令和参数:

time <command> [<arguments...>]
在命令执行完成之后就会打印出CPU的使用情况:
real    0m5.064s      <== 实际使用时间(real time)
user    0m0.020s     <== 用户态使用时间(the process spent in user mode)
sys     0m0.040s      <== 内核态使用时间(the process spent in kernel mode)

time命令跟上-p参数可以只打印时间数值(秒数),不打印单位。

二、time使用示例

以下使用time进行时间运行统计运行

[root@361way.com /]# time find / -name 'cpuid.h'
/usr/lib/gcc/x86_64-redhat-linux/4.8.2/include/cpuid.h
/usr/src/kernels/2.6.32-431.29.2.el6.x86_64/include/config/x86/cpuid.h
/usr/src/kernels/2.6.32-431.23.3.el6.x86_64/include/config/x86/cpuid.h
/usr/src/kernels/2.6.32-431.el6.x86_64/include/config/x86/cpuid.h
/usr/src/kernels/2.6.32-504.8.1.el6.x86_64/include/config/x86/cpuid.h
real    0m20.186s
user    0m0.300s
sys     0m0.849s
[root@361way.com /]# time find / -name 'cpuid.h'
/usr/lib/gcc/x86_64-redhat-linux/4.8.2/include/cpuid.h
/usr/src/kernels/2.6.32-431.29.2.el6.x86_64/include/config/x86/cpuid.h
/usr/src/kernels/2.6.32-431.23.3.el6.x86_64/include/config/x86/cpuid.h
/usr/src/kernels/2.6.32-431.el6.x86_64/include/config/x86/cpuid.h
/usr/src/kernels/2.6.32-504.8.1.el6.x86_64/include/config/x86/cpuid.h
real    0m0.468s
user    0m0.195s
sys     0m0.263s

注:

1、一般情况下,real远大于user加上sys,因为find需要遍历各个目录,需要大量的I/O操作,而磁盘I/O通常是最慢的环节,因此大部分时间find进程都在等待磁盘I/O完成。

2、再次运行的时候,发现real time变得很小了,应该是操作系统将刚才操作过的一些文件缓存了的缘故,因而大大减少了磁盘I/O。

3、使用-p参数时,直接打印所需时间的数值,单位为秒,而不是更友好的格式,包括分钟、秒钟的显示方式。

三、另一个 time

Linux系统中time命令其实不止一个看过手册页的朋友,会发现有个-f参数可以来指定统计信息的输出格式,我们也来试一下。

[root@361way.com ~]# time -f "real %f\nuser %f\nsys %f\n" find . -name 'cpuid.h'
-bash: -f: command not found
real    0m0.024s
user    0m0.000s
sys     0m0.000s

会发现找不到这个指令或参数,使用type -a来看一下。

# type -a time
time is a shell keyword
time is /usr/bin/time

注:通过这条命令我们可以发现我们常用的time其实是一个Shell关键字,还有一个外部命令/usr/bin/time,它有何不同呢?

# /usr/bin/time
Usage: /usr/bin/time [-apvV] [-f format] [-o file] [--append] [--verbose]
      [--portability] [--format=format] [--output=file] [--version]
      [--help] command [arg...]

注:外部命令/usr/bin/time功能更强大,下面来尝试一下。

# /usr/bin/time find / -name 'cpuid.h'
/usr/lib/gcc/x86_64-redhat-linux/4.8.2/include/cpuid.h
/usr/src/kernels/2.6.32-431.29.2.el6.x86_64/include/config/x86/cpuid.h
/usr/src/kernels/2.6.32-431.23.3.el6.x86_64/include/config/x86/cpuid.h
/usr/src/kernels/2.6.32-431.el6.x86_64/include/config/x86/cpuid.h
/usr/src/kernels/2.6.32-504.8.1.el6.x86_64/include/config/x86/cpuid.h
0.20user 0.25system 0:00.79elapsed 58%CPU (0avgtext+0avgdata 10784maxresident)k
2224inputs+0outputs (0major+1549minor)pagefaults 0swaps

注:注意后面两行,打印了很多信息,但看不太清楚。它有一个参数-v,可以打印得更清楚些。

[root@361way.com /]# /usr/bin/time find / -name 'cpuid.h'
/usr/lib/gcc/x86_64-redhat-linux/4.8.2/include/cpuid.h
/usr/src/kernels/2.6.32-431.29.2.el6.x86_64/include/config/x86/cpuid.h
/usr/src/kernels/2.6.32-431.23.3.el6.x86_64/include/config/x86/cpuid.h
/usr/src/kernels/2.6.32-431.el6.x86_64/include/config/x86/cpuid.h
/usr/src/kernels/2.6.32-504.8.1.el6.x86_64/include/config/x86/cpuid.h
0.20user 0.25system 0:00.79elapsed 58%CPU (0avgtext+0avgdata 10784maxresident)k
2224inputs+0outputs (0major+1549minor)pagefaults 0swaps
[root@91it /]# /usr/bin/time -v find / -name 'cpuid.h'
/usr/lib/gcc/x86_64-redhat-linux/4.8.2/include/cpuid.h
/usr/src/kernels/2.6.32-431.29.2.el6.x86_64/include/config/x86/cpuid.h
/usr/src/kernels/2.6.32-431.23.3.el6.x86_64/include/config/x86/cpuid.h
/usr/src/kernels/2.6.32-431.el6.x86_64/include/config/x86/cpuid.h
/usr/src/kernels/2.6.32-504.8.1.el6.x86_64/include/config/x86/cpuid.h
        Command being timed: "find / -name cpuid.h"
        User time (seconds): 0.18
        System time (seconds): 0.25
        Percent of CPU this job got: 98%
        Elapsed (wall clock) time (h:mm:ss or m:ss): 0:00.45
        Average shared text size (kbytes): 0
        Average unshared data size (kbytes): 0
        Average stack size (kbytes): 0
        Average total size (kbytes): 0
        Maximum resident set size (kbytes): 10752
        Average resident set size (kbytes): 0
        Major (requiring I/O) page faults: 0
        Minor (reclaiming a frame) page faults: 1550
        Voluntary context switches: 1
        Involuntary context switches: 111
        Swaps: 0
        File system inputs: 0
        File system outputs: 0
        Socket messages sent: 0
        Socket messages received: 0
        Signals delivered: 0
        Page size (bytes): 4096
        Exit status: 0

四、time输出重定向

time命令的输出信息是打印在标准错误输出上的, 我们通过一个简单的尝试来验证一下。

# time find / -name 'cpuid.h' >1.txt
# time find / -name 'cpuid.h' 2>2.txt

通过上面的尝试,发现无法将time的输出信息重定向到文件里面,为什么?因为time是shell的关键字,shell做了特殊处理,它会把time命令后面的命令行作为一个整体来进行处理,在重定向时,实际上是针对后面的命令来的,time命令本身的输出并不会被重定向的。那现在怎么办呢?网上提供了两种解决方法。

方法1:

将time命令和将要执行的命令行放到一个shell代码块中,也就是一对大括号中,要注意空格和分号的使用。

[root@361way.com /]# {time find . -name 'cpuid.h'} 2>2.txt

好像成功了。慢,看一下对不对。

[root@361way.com /]# cat 2.txt
-bash: {time: command not found

原来bash把 {time 作为一个整体来处理了,前后都加上空格试试。

[root@361way.com /]# { time find . -name 'cpuid.h' } 2>2.txt
> Ctrl+C

这次Bash认为命令都没有输入完成,少了分号。因为Bash认为后面的 } 是find命令的参数。

[root@361way.com /]# { time find . -name 'cpuid.h'; } 2>2.txt
[root@361way.com /]# cat 2.txt
real    0m0.068s
user    0m0.030s
sys     0m0.040s

第一种方式的尝试成功了,总结起来就是 { time command-line; } 2>file  注意分隔符的使用。

方法2:

使用子Shell的方式

[root@361way.com /]# (time find / -name 'cpuid.h') 2>2.txt
[root@361way.com /]# cat 2.txt
real    0m0.083s
user    0m0.040s
sys     0m0.020s

总结起来就是 (time command-line) 2>file 这里time紧贴着小括号(也可以的,命令行结束也不必带分号。当然最好还是用第一种方式,毕竟启动一个子shell是要多占些资源的。




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分类: Linux/unix/mac 标签:
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