PHP выполнить shell команду синхронно с timeout, ограничив время выполнения

Задача которую решаем — возможность из-под PHP-кода выполнить произвольную shell-команду (как через shell_exec) с возможностью задать timeout на команду.

Для чего задавать timeout для shell команды?

Timeout нужен в случае, если shell_exec на выполнении команды просто подвисает. Мы не можем никаким образом обернуть функцию shell_exec чтобы прервать его через заданное время и выбросить исключение.