计算机资源是有限的。为了有效管理进程，我们可以使用 timeout 命令来限制其运行时间。本文将深入探讨如何运用此命令来控制程序的执行时长。
超时命令的优势
timeout 命令允许您为程序设定一个最长运行时间。那么，为什么要这样做呢？
首先，当您明确知道程序需要运行多久时，超时命令非常有用。例如，对于日志记录或数据捕获程序，您可以设置一个超时，以防止日志文件无限增长，占用硬盘空间。
其次，即使您不确定程序需要运行多久，但您不希望它无限期地运行，超时命令也很有价值。有时候，我们可能会启动一个程序，最小化终端窗口，然后就忘记了它。
一些程序，包括简单的工具，可能会产生影响网络性能的网络流量。或者，它们可能会消耗目标设备的资源，导致性能下降。（ping 命令就是一个例子。）长时间运行这些类型的程序是不明智的。
timeout 命令是 GNU核心实用程序 的一部分，这意味着像 Linux 和 macOS 这样的类 Unix 操作系统都内置了此功能。无需额外安装，您可以直接使用。
超时命令的基本用法
下面是一个简单的例子。 默认情况下，ping 命令会一直运行，直到您按下 Ctrl+C 手动停止它。 如果您不中断它，它就会继续发送网络请求。
ping 192.168.4.28
通过使用 timeout 命令，我们可以确保 ping 不会无限期地运行，从而避免占用网络带宽或对目标设备造成负担。
下面的命令使用 timeout 来限制 ping 的运行时间。 我们允许 ping 运行 15 秒：
timeout 15 ping 192.168.4.28
15 秒后，timeout 将终止 ping 会话，并返回到命令行提示符。
使用不同的时间单位
请注意，我们不必在数字 15 后面添加 “s”。 timeout 默认以秒为单位。 您可以添加 “s”，但没有实际区别。
要使用分钟、小时或天作为时间单位，请添加 “m”、”h” 或 “d”。例如，要让 ping 运行 3 分钟，请使用以下命令：
timeout 3m ping 192.168.4.28
ping 将运行三分钟，然后 timeout 会介入并停止 ping 会话。
使用超时限制数据捕获
一些数据捕获文件可能会迅速膨胀。为了防止此类文件变得过大，请限制允许捕获程序运行的时间。
在这个例子中，我们使用 tcpdump，一个网络流量捕获工具。 在一些 Linux 发行版中，如 Ubuntu 和 Fedora，tcpdump 已经预装好了。 如果您的系统中没有安装，您可能需要使用以下命令进行安装（例如，在 Manjaro 和 Arch Linux 中）：
sudo pacman -Syu tcpdump
我们可以使用默认选项运行 tcpdump 10 秒，并将其输出重定向到名为 capture.txt 的文件：
timeout 10 sudo tcpdump > capture.txt
（tcpdump 本身具有将捕获的网络流量保存到文件的选项。这只是一个简单的演示，因为我们主要关注 timeout 命令。）
tcpdump 开始捕获网络流量，我们等待 10 秒。 10 秒过去后，tcpdump 仍在运行，capture.txt 的大小仍在增长。 需要手动使用 Ctrl+C 来停止 tcpdump。
使用 ls 命令检查 capture.txt 的大小，发现它在几秒钟内增长到了 209K。 文件增长速度惊人！
ls -lh capture.txt
怎么回事？为什么 timeout 没有停止 tcpdump？
这与信号有关。
理解信号
当 timeout 想要停止程序时，它会发送一个SIGTERM 信号。这是一种礼貌地请求程序终止的方式。 然而，有些程序可能会选择忽略 SIGTERM 信号。 当这种情况发生时，我们需要让 timeout 更强硬一些。
我们可以请求 timeout 发送 SIGKILL 信号来代替。
SIGKILL 信号无法被“捕获、阻止或忽略” – 它总是能强制程序终止。 与 SIGTERM 的礼貌请求不同，SIGKILL 是一种更直接的强制手段。
我们可以使用 -s (signal) 选项来告诉 timeout 发送 SIGKILL 信号：
timeout -s SIGKILL 10 sudo tcpdump > capture.txt
这一次，只要 10 秒过去，tcpdump 就会停止。
先尝试礼貌方式
我们可以请求 timeout 先尝试使用 SIGTERM 停止程序，只有在 SIGTERM 不起作用时才发送 SIGKILL。
为此，我们使用 -k (kill after) 选项。 -k 选项需要一个时间值作为参数。
在下面的命令中，我们要求 timeout 让 dmesg 运行 30 秒，然后使用 SIGTERM 信号终止它。 如果 40 秒后 dmesg 仍在运行，则表示 SIGTERM 被忽略，timeout 将发送 SIGKILL 来完成任务。
dmesg 是一个实用程序，可以 监视内核环形缓冲区消息 并将其显示在终端窗口中。
timeout -k 40 30 dmseg -w
dmesg 运行 30 秒，并在收到 SIGTERM 信号时停止。
我们知道阻止 dmesg 的不是 SIGKILL，因为 SIGKILL 总会在终端窗口中留下一个词的讣告：“Killed”。 在这种情况下，并没有发生这种情况。
获取程序的退出代码
表现良好的程序在终止时会向 shell 返回一个值，称为退出代码。这通常用于告诉 shell（或启动程序的任何进程）该程序在运行时是否遇到问题。
timeout 也有自己的退出代码，但我们可能并不关心。 我们可能对 timeout 控制的程序的退出代码更感兴趣。
下面的命令让 ping 运行 5 秒钟。它正在 ping 一台名为 Nostromo 的计算机，这台计算机位于用于研究本文的测试网络上。
timeout 5 ping Nostromo.local
该命令运行 5 秒钟，然后 timeout 将其终止。 我们可以使用以下命令检查退出代码：
echo $?
退出代码是 124。这是 timeout 用于指示程序使用 SIGTERM 终止的值。 如果 SIGKILL 终止了程序，则退出代码为 137。
如果我们使用 Ctrl+C 中断程序，timeout 的退出代码为零。
timeout 5 ping Nostromo.local
echo $?
如果程序在 timeout 终止之前自行结束，那么 timeout 可以将程序的退出代码传递回 shell。
为此，程序必须自行停止（即，它不会被超时终止），并且我们必须使用 --preserve-status 选项。
如果我们使用值为 5 的 -c (count) 选项，ping 将只发送 5 个请求。如果我们给 timeout 一分钟的持续时间，ping 肯定会自行终止。 然后，我们可以使用 echo 检查退出值。
timeout --preserve-status 1m ping -c 5 Nostromo.local
echo $?
ping 完成其 5 个 ping 请求并终止。 退出代码为零。
为了验证退出代码是否来自 ping，我们可以强制 ping 生成不同的退出代码。如果我们尝试向不存在的 IP 地址发送 ping 请求，ping 将失败并返回错误退出代码。 然后，我们可以使用 echo 来检查退出代码是否非零。
timeout --preserve-status 1m ping -c 5 NotHere.local
echo $?
ping 命令显然无法到达不存在的设备，因此它会报告错误并关闭。 退出代码是 2。这是 ping 用于一般错误的退出代码。
总结
timeout 命令为正在运行的程序提供了一种界限。如果存在日志文件可能超出硬盘驱动器容量的风险，或者担心忘记正在运行的网络工具，请使用 timeout 命令来限制其运行时间，让您的计算机自行管理。