Linux time --测定一个命令的资源使用情况

用途说明

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（theprocess 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，请看后文慢慢道来。

常用参数

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（theprocess 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。

使用示例

示例一 统计运行时间

[root@web186 root]# time find . -name "mysql.sh"

./work186/sms/bin/mysql.sh

./work186/sms/src/scripts/mysql.sh

./work186/sms/src/scripts1/mysql.sh

./work186/sms1/bin/mysql.sh

./work186/sms1/src/scripts/mysql.sh

./temp/sms/bin/mysql.sh

./temp/sms/src/scripts/mysql.sh

 

real   0m14.837s

user   0m0.030s

sys    0m0.120s

[root@web186 root]#

注：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。

[root@web186 root]# time find . -name "mysql.sh"

./work186/sms/bin/mysql.sh

./work186/sms/src/scripts/mysql.sh

./work186/sms/src/scripts1/mysql.sh

./work186/sms1/bin/mysql.sh

./work186/sms1/src/scripts/mysql.sh

./temp/sms/bin/mysql.sh

./temp/sms/src/scripts/mysql.sh

 

real   0m0.230s

user   0m0.040s

sys    0m0.030s

注：再次运行的时候，发现realtime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。

[root@web186 root]# time -p find . -name "mysql.sh"

./work186/sms/bin/mysql.sh

./work186/sms/src/scripts/mysql.sh

./work186/sms/src/scripts1/mysql.sh

./work186/sms1/bin/mysql.sh

./work186/sms1/src/scripts/mysql.sh

./temp/sms/bin/mysql.sh

./temp/sms/src/scripts/mysql.sh

real 0.15

user 0.04

sys 0.03

注：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。

[root@web186 root]#

示例二 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@web186 root]# time -f "real %f\nuser %f\nsys %f\n" find . -name"mysql.sh" 

-bash: -f: commandnot found

 

real   0m0.024s

user   0m0.000s

sys    0m0.000s

怪哉，不灵啊。使用type -a来看一下。使用这个shell内建命令经常会有意想不到的发现。

[root@web186 root]# type -a time

time is a shellkeyword

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？

[root@web186 root]# /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。

[root@web186 root]# /usr/bin/time find . -name "mysql.sh"

./work186/sms/bin/mysql.sh

./work186/sms/src/scripts/mysql.sh

./work186/sms/src/scripts1/mysql.sh

./work186/sms1/bin/mysql.sh

./work186/sms1/src/scripts/mysql.sh

./temp/sms/bin/mysql.sh

./temp/sms/src/scripts/mysql.sh

0.03user 0.04system0:00.12elapsed 55%CPU (0avgtext+0avgdata 0maxresident)k

0inputs+0outputs(154major+63minor)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@web186 root]# /usr/bin/time -v find . -name "mysql.sh"

./work186/sms/bin/mysql.sh

./work186/sms/src/scripts/mysql.sh

./work186/sms/src/scripts1/mysql.sh

./work186/sms1/bin/mysql.sh

./work186/sms1/src/scripts/mysql.sh

./temp/sms/bin/mysql.sh

./temp/sms/src/scripts/mysql.sh

       Command being timed: "find . -name mysql.sh"

       User time (seconds): 0.03

       System time (seconds): 0.05

       Percent of CPU this job got: 47%

       Elapsed (wall clock) time (h:mm:ss or m:ss): 0:00.17

       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): 0

       Average resident set size (kbytes): 0

       Major (requiring I/O) page faults: 153

       Minor (reclaiming a frame) page faults: 64

       Voluntary context switches: 0

       Involuntary context switches: 0

       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

[root@web186 root]#

尝试完这个之后，我看了一下Google搜索的结果，发现有位大虾早已发现了这个秘密，见相关资料【1】。

示例三 解决time命令输出信息的重定向问题

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。

[root@web186 root]# time find . -name "mysql.sh" >1.txt

 

real   0m0.081s

user   0m0.060s

sys    0m0.020s

[root@web186 root]# time find . -name "mysql.sh" 2>2.txt

./work186/sms/bin/mysql.sh

./work186/sms/src/scripts/mysql.sh

./work186/sms/src/scripts1/mysql.sh

./work186/sms1/bin/mysql.sh

./work186/sms1/src/scripts/mysql.sh

./temp/sms/bin/mysql.sh

./temp/sms/src/scripts/mysql.sh

 

real   0m0.068s

user   0m0.040s

sys    0m0.030s

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【2，3】，我们一一尝试一下。

第一种解决方法，就是将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@web186 root]# {time find . -name "mysql.sh"} 2>2.txt

好像成功了。慢，看一下对不对。

[root@web186 root]# 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@web186 root]# { time find . -name "mysql.sh" } 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@web186 root]# { time find . -name "mysql.sh"; } 2>2.txt

./work186/sms/bin/mysql.sh

./work186/sms/src/scripts/mysql.sh

./work186/sms/src/scripts1/mysql.sh

./work186/sms1/bin/mysql.sh

./work186/sms1/src/scripts/mysql.sh

./temp/sms/bin/mysql.sh

./temp/sms/src/scripts/mysql.sh

[root@web186 root]# 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。

另外一种方式就是使用子Shell的方式，如下所示：

[root@web186 root]# (time find . -name "mysql.sh") 2>2.txt

./work186/sms/bin/mysql.sh

./work186/sms/src/scripts/mysql.sh

./work186/sms/src/scripts1/mysql.sh

./work186/sms1/bin/mysql.sh

./work186/sms1/src/scripts/mysql.sh

./temp/sms/bin/mysql.sh

./temp/sms/src/scripts/mysql.sh

[root@web186 root]# cat 2.txt

 

real   0m0.083s

user   0m0.040s

sys    0m0.020s

[root@web186 root]#

第二种方式的尝试也成功了，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。