Linux time命令


說明:喜歡寫小程序的人都特別注重自己程序的執行效率,那么在Linux上,就有一個time的命令,用於測量命令的運行時間,還可以測量內存、I/O等的使用情況。

一個程序在運行時使用的系統資源通常包括CPU、內存和I/O等;

CPU資源的統計包括實際使用時間(real time)、用戶態使用時間(the process spent in user mode)、內核態使用時間(the process spent in kernel mode)。

(關於用戶態和內核態的理解,文章后面有解釋)

但是簡單的使用time命令並不能得到內存和I/O的統計數據。

常用方法(1)

time命令跟上-p參數可以只打印時間數值(秒數),不打印單位。

解釋(1):real遠大於user加上sys,因為find需要遍歷各個目錄,需要大量的I/O操作,而磁盤I/O通常是最慢的環節,因此大部分時間find進程都在等待磁盤I/O完成。

解釋(2):再次運行的時候,發現real time變得很小了,應該是操作系統將剛才操作過的一些文件緩存了的緣故,因而大大減少了磁盤I/O。使用-p參數時,直接打印所需時間的數值,單位為秒,木有單位感覺怪怪的。

常用方法(2)

有個-f參數可以來指定統計信息的輸出格式;

使用type -a來看一下。使用這個shell內建命令經常會有意想不到的發現。

解釋:發現我們常用的time其實是一個Shell關鍵字,還有一個外部命令/usr/bin/time,它有何不同呢?

注:外部命令/usr/bin/time功能更強大,下面來嘗試一下。

注:注意后面兩行,打印了很多信息,但看不太清楚。它有一個參數-v,可以打印得更清楚些。

常用方法(3) 解決time命令輸出信息的重定向問題

time命令的輸出信息是打印在標准錯誤輸出上的, 我們通過一個簡單的嘗試來驗證一下。

通過上面的嘗試,我們發現,因為time是shell的關鍵字,shell做了特殊處理,它會把time命令后面的命令行作為一個整體來進行處理,在重定向時,實際上是針對后面的命令來的,time命令本身的輸出並不會被重定向的。

解決方法(1):

將time命令和將要執行的命令行放到一個shell代碼塊中,也就是一對大括號中,要注意空格和分號的使用。

第一種方式的嘗試成功了,總結起來就是 { time command-line; } 2>file 注意分隔符的使用。

解決方法(2):

是使用子Shell的方式,如下所示:

第二種方式的嘗試也成功了,總結起來就是 (time command-line) 2>file 這里time緊貼着小括號(也可以的,命令行結束也不必帶分號。

當然最好還是用第一種方式,畢竟啟動一個子shell是要多占些資源的。

小結下:在linux中存在兩個time,

一個是bash的命令,另外一個是程序/usr/bin/time;

bash的time命令只能很簡單的顯示程序執行的時間,而/usr/bin/time程序可以顯示很詳細的與IO相關的數據,

比如從內存中讀取了多少數據,從磁盤中讀取了多少數據之類的,以及文件系統的頁大小。

 

關於time中的三態的補充講解:

核心態(Kernel Mode):

在內核態,代碼擁有完全的,不受任何限制的訪問底層硬件的能力。可以執行任意的CPU指令,訪問任意的內存地址。內核態通常情況下,都是為那些最底層的,由操作系統提供的,可信可靠的代碼來運行的。內核態的代碼崩潰將是災難性的,它會影響到整個系統。

用戶態(User Mode):

在用戶態,代碼不具備直接訪問硬件或者訪問內存的能力,而必須借助操作系統提供的可靠的,底層的APIs來訪問硬件或者內存。由於這種隔離帶來的保護作用,用戶態的代碼崩潰(Crash),系統是可以恢復的。我們大多數的代碼都是運行在用戶態的。

我們來看看這三個的關系,這三者之間沒有嚴格的關系,常見的誤區有:

誤區一: real_time = user_time + sys_time

我們錯誤的理解為,real time 就等於 user time + sys time,這是不對的,real time是時鍾走過的時間,user time 是程序在用戶態的cpu時間,sys time 為程序在核心態的cpu時間。

利用這三者,我們可以計算程序運行期間的cpu利用率如下:

%cpu_usage = (user_time + sys_time)/real_time * 100%

cpu利用率為0,因為本身就是這樣的,sleep 了2秒,時鍾走過了2秒,但是cpu時間都為0,所以利用率為0

誤區二:real_time > user_time + sys_time

一般來說,上面是成立的,上面的情況在單cpu的情況下,往往都是對的。

但是在多核cpu情況下,而且代碼寫的確實很漂亮,能把多核cpu都利用起來,那么這時候上面的關系就不成立了。


免責聲明!

本站轉載的文章為個人學習借鑒使用,本站對版權不負任何法律責任。如果侵犯了您的隱私權益,請聯系本站郵箱yoyou2525@163.com刪除。



 
粵ICP備18138465號   © 2018-2025 CODEPRJ.COM