一、time命令介绍

统计给定命令所花费的总时间：time 命令在 Unix 和类 Unix 系统（如 Linux）中被用来测量一个命令或程序的执行时间。它能够报告用户 CPU 时间、系统 CPU 时间以及实际经过的时间（也称为墙钟时间）。

二、time版本介绍

2.1 time版本简介

在大多数 Unix 和类 Unix 系统中，time 命令有两个版本：一个是 shell 内置的 time，另一个是 GNU time，通常位于 /usr/bin/time。这两个版本有一些关键的区别：

• Shell 内置的 time

位置：这个 time 是 shell 的一部分，不是独立的可执行文件。
选项：它支持较少的选项，通常只支持基本的时间测量功能。
输出：它的输出格式比较固定，一般只能显示 real, user, sys 时间。

• GNU time

位置：这个 time 通常是 /usr/bin/time，是一个独立的可执行文件。
选项：它支持更多的选项，比如 -o（将输出重定向到文件）、-a（追加到文件）、-f（自定义输出格式）等。

2.2 检查 time 的类型

可以使用 type -a time 命令来查看系统中所有可用的 time 版本：

type -a time

如果返回的结果中：

time is a shell keyword #shell 内置的 time
time is /usr/bin/time #第二行表示 GNU time。

2.3 安装GNU time

如果 GNU time 没有安装，你可以通过包管理器来安装它。在 openEuler 中，通常使用 dnf 包管理器：

dnf install time

三、time命令的使用帮助

3.1 Shell内置time用法

• 基本语法

time [选项] 命令（指令：指定需要运行的额指令及其参数）

3.2 GNU time用法

使用/usr/bin/time --help查询 GNU time用法

[root@openEuler-test ~]# /usr/bin/time --help
Usage: /usr/bin/time [OPTIONS] COMMAND [ARG]...
Run COMMAND, then print system resource usage.

  -a, --append              with -o FILE, append instead of overwriting
  -f, --format=FORMAT       use the specified FORMAT instead of the default
  -o, --output=FILE         write to FILE instead of STDERR
  -p, --portability         print POSIX standard 1003.2 conformant string:
                              real %%e
                              user %%U
                              sys %%S
  -q, --quiet               do not print information about abnormal program
                            termination (non-zero exit codes or signals)
  -v, --verbose             print all resource usage information instead of
                            the default format
  -h,  --help               display this help and exit
  -V,  --version            output version information and exit

Commonly usaged format sequences for -f/--format:
(see documentation for full list)
  %%   a literal '%'
  %C   command line and arguments
  %c   involuntary context switches
  %E   elapsed real time (wall clock) in [hour:]min:sec
  %e   elapsed real time (wall clock) in seconds
  %F   major page faults
  %M   maximum resident set size in KB
  %P   percent of CPU this job got
  %R   minor page faults
  %S   system (kernel) time in seconds
  %U   user time in seconds
  %w   voluntary context switches
  %x   exit status of command

选项解释·：

四、time命令的直接使用

time后跟执行的命令，则可以可以统计该命令的时间消耗。

[root@openEuler-test ~]# time hostname
openEuler-test

real    0m0.002s
user    0m0.000s
sys    0m0.001s

其中的三项输出的意思，如下所示：

• real 表示的是整个过程的实际经过时间。
• user 表示的是用户空间中的代码执行所花费的 CPU 时间。
• sys 表示的是内核空间中的代码执行所花费的 CPU 时间。

五、/usr/bin/time的基本使用

5.1 /usr/bin/time直接使用

[root@openEuler-test ~]# /usr/bin/time ls
aa  aa.txt  anaconda-ks.cfg  birthday-cake.jpg    gift.jpg  k8s.png  output.png  qrcode.svg  wordpress-4.9.1-zh_CN.tar.gz
0.00user 0.00system 0:00.00elapsed 100%CPU (0avgtext+0avgdata 2424maxresident)k
0inputs+0outputs (0major+113minor)pagefaults 0swaps

• 第一行:

  第一行是 ls 命令的实际输出，列出了当前目录下的文件和目录。

• 第二行

  0.00user：用户空间中的代码执行所花费的 CPU 时间为 0 秒。
  0.00system：内核空间中的代码执行所花费的 CPU 时间为 0 秒。
  0:00.00elapsed：实际经过的时间（wall clock time）为 0 秒。
  100%CPU：CPU 使用率为 100%。这个值是 (user + system) / elapsed 的百分比。由于 elapsed 时间非常短，所以即使 user 和 system 时间都是 0，CPU 使用率也可能显示为 100%。
  (0avgtext+0avgdata 2424maxresident)k：
  0avgtext：平均文本段大小为 0 KB。
  0avgdata：平均数据段大小为 0 KB。
  2424maxresident：最大驻留内存大小为 2424 KB。

• 第三行

  0inputs+0outputs：输入和输出的数据量分别为 0 字节。
  (0major+113minor)pagefaults：
  0major：主要页错误（需要从磁盘读取页面）的数量为 0。
  113minor：次要页错误（可以在内存中找到页面）的数量为 113。
  0swaps：交换操作的次数为 0。

5.2 打印标准输出

使用-p选项，打印以下标准输出。

[root@openEuler-test ~]# /usr/bin/time -p ls
aa  aa.txt  anaconda-ks.cfg  birthday-cake.jpg    gift.jpg  k8s.png  output.png  qrcode.svg  wordpress-4.9.1-zh_CN.tar.gz
real 0.00
user 0.00
sys 0.00

5.3 打印所有资源信息

使用-v选项，打印所有资源信息。

[root@openEuler-test ~]#  /usr/bin/time -v ls
aa  aa.txt  anaconda-ks.cfg  birthday-cake.jpg    gift.jpg  k8s.png  output.png  qrcode.svg  wordpress-4.9.1-zh_CN.tar.gz
    Command being timed: "ls"
    User time (seconds): 0.00
    System time (seconds): 0.00
    Percent of CPU this job got: 0%
    Elapsed (wall clock) time (h:mm:ss or m:ss): 0:00.00
    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): 2456
    Average resident set size (kbytes): 0
    Major (requiring I/O) page faults: 0
    Minor (reclaiming a frame) page faults: 113
    Voluntary context switches: 1
    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

5.4 将执行时间写入到文件中

使用-o选项将执行时间写入到文件中：

[root@openEuler-test ~]# /usr/bin/time -o aa.txt ping www.baidu.com -c 4
PING www.a.shifen.com (153.3.238.102) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 153.3.238.102 (153.3.238.102): icmp_seq=1 ttl=53 time=14.8 ms
64 bytes from 153.3.238.102 (153.3.238.102): icmp_seq=2 ttl=53 time=14.2 ms
64 bytes from 153.3.238.102 (153.3.238.102): icmp_seq=3 ttl=53 time=14.3 ms
64 bytes from 153.3.238.102 (153.3.238.102): icmp_seq=4 ttl=53 time=15.0 ms

--- www.a.shifen.com ping statistics ---
4 packets transmitted, 4 received, 0% packet loss, time 3002ms
rtt min/avg/max/mdev = 14.212/14.590/14.991/0.320 ms

• 查看该文件内容：

[root@openEuler-test ~]# cat aa.txt
0.00user 0.00system 0:03.05elapsed 0%CPU (0avgtext+0avgdata 2920maxresident)k
0inputs+0outputs (0major+144minor)pagefaults 0swaps

5.5 追加信息

使用-a选项，将/usr/bin/time命令的输出信息追加到aa.txt文件中，而不会覆盖该文件。

[root@openEuler-test ~]# /usr/bin/time -a -o aa.txt ls
aa  aa.txt  anaconda-ks.cfg  birthday-cake.jpg    gift.jpg  k8s.png  output.png  qrcode.svg  wordpress-4.9.1-zh_CN.tar.gz
[root@openEuler-test ~]# cat aa.txt
0.00user 0.00system 0:03.05elapsed 0%CPU (0avgtext+0avgdata 2920maxresident)k
0inputs+0outputs (0major+144minor)pagefaults 0swaps
0.00user 0.00system 0:00.00elapsed 0%CPU (0avgtext+0avgdata 2472maxresident)k
0inputs+0outputs (0major+115minor)pagefaults 0swaps

5.6 格式化时间输出

可参考以下命令，进行格式化时间输出。

/usr/bin/time -f "time: %U" ls

六、注意事项

• 区分 Shell 内置 time 和 GNU time：确保你使用的是 /usr/bin/time 而不是 shell 内置的 time，以利用更多高级选项。
• 使用 -o 选项重定向输出：使用 -o 选项将 time 的输出重定向到文件中，以便后续分析。
• 自定义输出格式：使用 -f 选项自定义输出格式，以便获取更详细的资源使用信息。
• 启用详细模式：使用 -v 选项启用详细模式，以获取所有资源使用信息。
• 处理异常终止：使用 -q 选项来抑制关于异常程序终止的信息，如非零退出码或信号。
• 检查系统路径：确保 /usr/bin/time 在你的 PATH 环境变量中，或者直接使用完整路径调用。
• 注意时间精度：对于非常短的命令，time 可能无法提供高精度的时间测量，因为系统计时器有最小分辨率。
• 理解百分比 CPU 使用率：CPU 使用率是基于 (user + system) / elapsed 计算的，对于极短的命令可能会显示为 100%。
• 查看帮助和版本信息：使用 -h 或 --help 查看帮助信息，使用 -V 或 --version 查看版本信息。