time

在需要执行的命令前，添加time命令，直接返回任务运行的几个时间统计指标，信息如下：

(base)[liubo4@tj*]$time  ls $File
$File

real    0m0.007s
user    0m0.000s
sys     0m0.002s
(base)[liubo4@tj*]$

(1) real：从进程 ls 开始执行到完成所耗费的 CPU 总时间。该时间包括 ls 进程执行时实际使用的 CPU 时间，ls 进程耗费在阻塞上的时间（如等待完成 I/O 操作）和其他进程所耗费的时间（Linux 是多进程系统，ls 在执行过程中，可能会有别的进程抢占 CPU）。

(2) user：进程 ls 执行用户态代码所耗费的 CPU 时间。该时间仅指 ls 进程执行时实际使用的 CPU 时间，而不包括其他进程所使用的时间和本进程阻塞的时间。

(3) sys：进程 ls 在内核态运行所耗费的 CPU 时间，即执行内核系统调用所耗费的 CPU 时间。

单线程任务，会存在 real > user + sys，但是在多线程，三者间没有明确的关系

\time

time是我们比较常用的，接触linux系统的人也基本都了解过，本文也主要是介绍 \time，除了time命令返回的三个时间外， \time还可以返回任务的内存、I/O 等的使用情况。
示例如下：

(base)[liubo4@tj-login-0-1 InDel]$\time  ls $File
$File
0.00user 0.00system 0:00.00elapsed 11%CPU (0avgtext+0avgdata 928maxresident)k
0inputs+0outputs (0major+295minor)pagefaults 0swaps

可以看到多了很多除了时间之外的指标，默认是简略版输出，初次使用不熟悉时，我们可以添加 -v 参数，会提供每个参数更详细的说明信息

(base)[liubo4@tj-login-0-1 InDel]$\time -v ls $File
$File
        Command being timed: "ls $File "
        User time (seconds): 0.00
        System time (seconds): 0.00
        Percent of CPU this job got: 11%
        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): 928
        Average resident set size (kbytes): 0
        Major (requiring I/O) page faults: 0
        Minor (reclaiming a frame) page faults: 296
        Voluntary context switches: 43
        Involuntary context switches: 1
        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

指标介绍

时间

指标	含义
Elapsed (wall clock) time	执行命令所花费的时间，格式是：[hour]:minute:second
System time	命令执行时在内核模式所花费的时间，单位是秒
User time	命令执行时在使用者模式所花费的时间，单位是秒
Percent of CPU this job got	命令执行时 CPU 的占用比例。其实这个数字就是内核模式的 CPU 时间加上使用者模式的 CPU 时间除以总时间

内存

指标	含义
Maximum resident set size	执行程序所占用内存的最大值。单位是 KB
Average resident set size	执行程序所占用内存的平均值，单位是 KB
Average total size	执行程序所占用的内存总量（stack+data+text）的平均大小，单位是 KB
Average unshared data size	执行程序所占用的私有数据区（unshared data area）的平均大小，单位是 KB
Average stack size	执行程序所占用的私有堆栈（unshared stack）的平均大小，单位是 KB
Average shared text size	执行程序间共享内容（shared text）的平均值，单位是 KB
Page size	系统内存页的大小，单位是 byte。对于同一个系统来说，这是个常数

I/O

指标	含义
Major (requiring I/O) page faults	此程序的主要内存页错误发生的次数。所谓的主要内存页错误是指某一内存页己经詈换到 SWAP 分区中，又被其他程序使用过，该页的内容必须从 SWAP 分区里再读出来才能使用
Minor (reclaiming a frame) page faults	此程序的次要内存页错误发生的次数。	所谓的次要内存页错误是指某一内存页虽然己经詈换到 SWAP 中，但尚未被其他程序使用。此时该页的内容并未被破坏，不必从 SWAP 分区里读出来即可直接使用
Swaps	此程序被交换到 SWAP 分区的次数
Involuntary context switches	此程序被强迫中断（如 CPU 时间耗尽）的次数
Voluntary context switches	此程序自愿中断（I/O 执行完毕，磁碟读取完成等）的次数
File system inputs	此程序所输入的文件数
File system outputs	此程序所输出的文件数
Socket messages received	此程序所收到的 Socket Message
Socket messages sent	此程序所送出的 Socket Message
Signals delivered	此程序所收到的信号数
Exit status	命令退出状态

说明

在 time 命令的输出中，Elapsed time 是通过系统调用 gettimeofday 获取到的结束时间和起始时间相减得到的。因此，time 对于运行时间较短的任务计时时，会产生一定误差。time 命令输出的时间统计精度基本在 10 毫秒级。，少于 10 毫秒的程序，真的是连 time 也无法精确计时。