1 基礎(chǔ)用法詳解

先來(lái)看下最基礎(chǔ)的用法，也可能是大家最常見的用法了

root@chopin:~$ time find . -name "chopin.txt"
......
real   0m0.174s
user   0m0.084s
sys    0m0.084s

可以很清楚看到，find 命令執(zhí)行的時(shí)間為 0.174s ，是不是很簡(jiǎn)單，很方便呢

不過(guò)，time 命令輸出了三個(gè)參數(shù)，我們只用到了第一個(gè)參數(shù)，其它兩個(gè)參數(shù)代表什么含義呢？

這里我來(lái)解釋一下：

• real ：表示的是墻上時(shí)間，說(shuō)白了，其實(shí)就是從程序運(yùn)行開始到結(jié)束所經(jīng)歷的時(shí)間；
• user ：表示程序運(yùn)行期間，cpu 在用戶態(tài)所花費(fèi)的時(shí)間；
• sys ：表示程序運(yùn)行期間，cpu 在內(nèi)核態(tài)所花費(fèi)的時(shí)間；

細(xì)心的讀者會(huì)發(fā)現(xiàn)，上述案例中的 user + sys 不等于 real ，這是怎么回事呢？

其實(shí)上邊解釋的 user 和 sys ，是 cpu 執(zhí)行指令所消耗的時(shí)間，并不包含：進(jìn)程阻塞 IO、調(diào)度排隊(duì)，這些非 cpu 運(yùn)行時(shí)間。

案例中 find 執(zhí)行查找文件過(guò)程中，會(huì)有磁盤 IO 讀取，這時(shí) cpu 會(huì)被釋放出來(lái)干別的事情，這些 IO 消耗的時(shí)間，是不包含在 user 和 sys 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中，所以就出現(xiàn)了 real 時(shí)間大于 user + sys 了。

再通過(guò)一個(gè)示例來(lái)驗(yàn)證并加強(qiáng)我們的理解

root@chopin:~$ time sleep 2
real   0m2.001s
user   0m0.000s
sys    0m0.000s

可以清楚地看到，sleep 命令基本上沒有消耗 cpu，程序真實(shí)的運(yùn)行時(shí)間就是 2 秒

那我們是不是可以得出如下結(jié)論了呢:

real >= user + sys

其實(shí)這個(gè)結(jié)論在單個(gè) cpu 情況下，是正確的。

如果服務(wù)器是多個(gè) cpu，你的程序正好可以將多個(gè) cpu 充分利用起來(lái)，程序運(yùn)行期間是多核心并行的，那么 user + sys 統(tǒng)計(jì)的 cpu 時(shí)間可能就會(huì)大于 real 時(shí)間啦

所以這 3 個(gè)時(shí)間之間的關(guān)系并不是恒定的，你需要清楚的了解服務(wù)器是否為多個(gè)核心。

通過(guò)統(tǒng)計(jì)到的 cpu 消耗時(shí)間，我們也可以大概知道，程序運(yùn)行期間 cpu 利用情況。對(duì)于單核，計(jì)算密集型的程序，real 會(huì)很接近 user 和 sys 時(shí)間之和的。

Tips：有些同學(xué)可能對(duì)操作系統(tǒng)可能不太熟悉，這里簡(jiǎn)單科普下內(nèi)核態(tài)和用戶態(tài)的基本概念

Linux 為使系統(tǒng)更穩(wěn)定，采取了隔離保護(hù)的措施，運(yùn)行狀態(tài)分為內(nèi)核態(tài)和用戶態(tài) ：

• 用戶態(tài) ：用戶代碼不具備直接訪問(wèn)底層資源的能力，需要借助內(nèi)核提供的系統(tǒng)調(diào)用 API。在這種隔離保護(hù)下，即使用戶程序崩潰，也不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的功能。
• 內(nèi)核態(tài) ：內(nèi)核代碼具備最大權(quán)限，可執(zhí)行任意 cpu 指令，不受任何限制。內(nèi)核態(tài)通常是操作系統(tǒng)提供的最底層、最可靠的代碼運(yùn)行的，內(nèi)核態(tài)的代碼崩潰是災(zāi)難性的，影響整個(gè)系