在分析应用程序的效率或比较不同的算法时,其执行时间非常重要。
实战演练(1)time命令可以测量出应用程序的执行时间:
$ time APPLICATION
time命令会执行APPLICATION。当APPLICATION执行完毕后,time命令将其real时间、sys时间以及user时间输出到stderr中,将APPLICATION的正常输出发送到stdout。
time命令的可执行二进制文件位于/usr/bin/time,另外还有一个bash shell的内建命令也叫作time。当执行time时,默认调用的是shell的内建命令。内建的time命令选项有限。如果需要使用额外的功能,应该使用可执行文件time的绝对路径(/usr/bin/time)。
(2)选项-o可以将相关的时间统计信息写入文件:
$ /usr/bin/time -o output.txt COMMAND
文件名应该出现在选项-o之后。
选项-a可以配合-o使用,将命令执行时间追加到原文件的末尾:
$ /usr/bin/time -a -o output.txt COMMAND
(3)选项-f可以指定输出哪些统计信息及其格式。格式字符串包括一个或多个以%为前缀的参数。格式参数包括以下几种。
❏ real时间: %e
❏ user时间: %U
❏ sys时间: %S
❏ 系统分页大小:%Z
通过结合格式参数以及其他文本,我们就可以创建格式化输出:
$ /usr/bin/time -f "FORMAT STRING" COMMAND
例如:
$ /usr/bin/time -f "Time: %U" -a -o timing.log uname
Linux
其中,%U指定了user时间。
time命令将被计时的应用程序的输出发送到stdout,将自身的输出发送到stderr。我们可以用重定向操作符(>)重定向应用程序输出,用错误重定向操作符(2>)重定向time命令的输出。
例如:
$ /usr/bin/time -f "Time: %U" uname> command_output.txt
2>time.log
$ cat time.log
Time: 0.00
$ cat command_output.txt
Linux
(4)格式参数也可以报告内存使用情况。参数%M会显示所使用的最大内存(以KB为单位),参数%Z会显示系统页面大小:
$ /usr/bin/time -f "Max: %M K\nPage size: %Z bytes" \
ls>
/dev/null
Max: 996 K
Page size: 4096 bytes
这里并不需要被计时的命令(ls)的输出,因此将标准输出重定向到了/dev/null。
工作原理time命令默认报告3类时间。
❏ Real:指的是壁钟时间(wall clock time),也就是命令从开始执行到结束的时间。这段时间包括其他进程所占用的时间片(time slice)以及进程被阻塞时所消耗的时间(例如,为等待I/O操作完成所用的时间)。
❏ User:是指进程花费在用户模式(内核模式之外)中的CPU时间。这是执行进程所花费的时间。执行其他进程以及花费在阻塞状态中的时间并没有计算在内。
❏ Sys:是指进程花费在内核中的CPU时间。它代表在内核中执行系统调用所使用的时间,这和库代码(library code)不同,后者仍旧运行在用户空间。与“user时间”类似,这也是真正由进程使用的CPU时间。参考表9-1,其中简要描述了内核模式(也称为监督模式)和系统调用机制。
time命令给出了进程的很多细节信息。其中包括退出状态、接收到的信号数量以及进程上下文的切换次数等。这些信息都可以通过给选项-f提供相应的格式化字符串来显示。
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