ZZ:Linux 下的两个特殊的文件 -- /dev/null 和 /dev/zero 简介及对比

http://blog.csdn.net/pi9nc/article/details/18257593

 

 

一、概论 -- 来自维基的解释

/dev/null  ： 在类Unix系统中，/dev/null，或称空设备，是一个特殊的设备文件，它丢弃一切写入其中的数据（但报告写入操做成功），读取它则会当即获得一个EOF。
在程序员行话，尤为是Unix行话中，/dev/null 被称为位桶(bit bucket)或者黑洞(black hole)。空设备一般被用于丢弃不须要的输出流，或做为用于输入流的空文件。这些操做一般由重定向完成。

/dev/zero  ： 在类UNIX 操做系统中, /dev/zero 是一个特殊的文件，当你读它的时候，它会提供无限的空字符(NULL, ASCII NUL, 0x00)。

其中的一个典型用法是用它提供的字符流来覆盖信息，另外一个常见用法是产生一个特定大小的空白文件。BSD就是经过mmap把/dev/zero映射到虚地址空间实现共享内存的。可使用mmap将/dev/zero映射到一个虚拟的内存空间，这个操做的效果等同于使用一段匿名的内存（没有和任何文件相关）。

 

二、 /dev/null 的平常使用

把/dev/null看做"黑洞"。它等价于一个只写文件，而且全部写入它的内容都会永远丢失，而尝试从它那儿读取内容则什么也读不到。然而, /dev/null对命令行和脚本都很是的有用。

咱们都知道  cat $filename  会输出filename对应的文件内容（输出到标准输出）
而使用         cat $filename >/dev/null 则不会获得任何信息，由于咱们将原本该经过标准输出显示的文件信息重定向到了 /dev/null 中，so what will you get ?
使用  cat $filename 1>/dev/null 也会获得一样的效果，由于默认重定向的 1 就是标准输出。  若是你对 shell 脚本或者重定向比较熟悉的话，应该会联想到 2 ，也即标准错误输出。

咱们使用 cat $filename  时若是filename对应的文件不存在，系统确定会报错： “ cat: filename: 没有那个文件或目录 ” 。

若是咱们不想看到错误输出呢？咱们能够禁止标准错误:   cat $badname 2>/dev/null

咱们能够经过下面这个测试来更加深入的理解/dev/null ：

<span style="font-size:18px">$cat test.txt
just for test
$cat test.txt >/dev/null
$cat test.txt 1>/dev/null
$cat test2.txt
cat: test2.txt: 没有那个文件或目录
$cat test2.txt >/dev/null
cat: test2.txt: 没有那个文件或目录
$cat test2.txt 2>/dev/null
$
</span>

 

有些时候，我并不想看道任何输出，我只想看到这条命令运行是否是正常，那么咱们能够同时禁止标准输出和标准错误的输出:    

       cat $filename 2>/dev/null >/dev/null

因此：

* 若是"$filename"不存在，将不会有任何错误信息提示，

* 若是"$filename"存在, 文件的内容不会打印到标准输出。

* 所以, 上面的代码根本不会输出任何信息，当只想测试命令的退出码而不想有任何输出时很是有用。

 

下一步，咱们使用 echo $? 查看上条命令的退出码：0为命令正常执行，1-255为有出错。

固然，使用   cat $filename &>/dev/null   也能够达到  cat $filename 2>/dev/null >/dev/null 同样的效果。

 

<span style="font-size:18px">$cat test2.txt 2>/dev/null
$cat test.txt 2>/dev/null >/dev/null
$echo $?
0
$cat test2.txt 2>/dev/null >/dev/null
$echo $?
1
$cat test.txt &>/dev/null
$echo $?
0
</span>

 

有时候，咱们须要删除一些文件的内容而不删除文件自己：（这个方法能够用来删除日志文件，在个人Debian笔记本上我给 /var 盘配的空间有些太小，有时候就须要手动使用这个操做来清空日志）    

 # cat /dev/null > /var/log/messages
 # : > /var/log/messages   有一样的效果，但不会产生新的进程。（由于:是内建的）

 

 
下面的实例中，使用/dev/null 来删除cookie 而且再也不使用cookie

<span style="font-size:18px">    if [ -f ~/.netscape/cookies ]       # 若是存在则删除，删除后才能够添加软连接
     then
       rm -f ~/.netscape/cookies
     fi

     ln -s /dev/null ~/.netscape/cookies     </span>

其中，cookies的目录是能够变换的，好比说我本身电脑上的firefox的cookie目录为： ~/.mozilla/firefox/nah4b6di.default/cookies*

三、/dev/zero 的平常使用

像/dev/null同样，/dev/zero也是一个伪文件，但它实际上产生接二连三的null的流（二进制的零流，而不是ASCII型的）。写入它的输出会丢失不见，/dev/zero主要的用处是用来建立一个指定长度用于初始化的空文件，像临时交换文件。

好比说，在个人前一篇博客中（《尝试安装Chrome OS的新版本 Vanilla & 安装以后U盘遇到的问题解决》），提到我使用dd 制做的U盘系统，而个人U盘有16G，而制做好后，系统盘只占了2.5G，而其余的空间（将近12G）都无发使用。我只能使用  dd if=/dev/zero of=/dev/sdb bs=4M 来从新给我整个U盘清零。

脚本实例 1. 用/dev/zero建立一个交换临时文件

<span style="font-size:18px">#!/bin/bash
# 建立一个交换文件，参数为建立的块数量（不带参数则为默认），一块为1024B（1K）

ROOT_UID=0         # Root 用户的 $UID 是 0.
E_WRONG_USER=65    # 不是 root?

FILE=/swap
BLOCKSIZE=1024
MINBLOCKS=40
SUCCESS=0

# 这个脚本必须用root来运行,若是不是root做出提示并退出
if [ "$UID" -ne "$ROOT_UID" ]
then
  echo; echo "You must be root to run this script."; echo
  exit $E_WRONG_USER
fi


blocks=${1:-$MINBLOCKS}          # 若是命令行没有指定，则设置为默认的40块.
# 上面这句等同如：
# --------------------------------------------------
# if [ -n "$1" ]
# then
#   blocks=$1
# else
#   blocks=$MINBLOCKS
# fi
# --------------------------------------------------

if [ "$blocks" -lt $MINBLOCKS ]
then
  blocks=$MINBLOCKS              # 最少要有 40 个块长，若是带入参数比40小，将块数仍设置成40
fi

echo "Creating swap file of size $blocks blocks (KB)."
dd if=/dev/zero of=$FILE bs=$BLOCKSIZE count=$blocks # 把零写入文件.

mkswap $FILE $blocks             # 将此文件建为交换文件（或称交换分区）.
swapon $FILE                     # 激活交换文件.

echo "Swap file created and activated."
exit $SUCCESS
</span>

 

运行效果咱们能够看到： 

 

<span style="font-size:18px">long@Raring:/tmp$ vim testswap.sh
long@Raring:/tmp$ chmod +x testswap.sh
long@Raring:/tmp$ sudo ./testswap.sh
[sudo] password for long:
long@Raring:/tmp$ ./testswap.sh

You must be root to run this script.

long@Raring:/tmp$ sudo ./testswap.sh
[sudo] password for long:
Creating swap file of size 40 blocks (KB).
记录了40+0 的读入
记录了40+0 的写出
40960字节(41 kB)已复制，0.000904021 秒，45.3 MB/秒
正在设置交换空间版本 1，大小 = 36 KiB
无标签， UUID=3e59eddf-098f-454d-9507-aba55f434a8c
Swap file created and activated.
</span>

 

关于 /dev/zero 的另外一个应用是为特定的目的而用零去填充一个指定大小的文件，如挂载一个文件系统到环回设备 （loopback device） 或"安全地" 删除一个文件。
脚本实例2. 建立ramdisk

<span style="font-size:18px">#!/bin/bash
# ramdisk.sh

# "ramdisk"是系统RAM内存的一段，它能够被当成是一个文件系统来操做.
# 优势：存取速度很是快 (包括读和写).
# 缺点: 易失性, 当计算机重启或关机时会丢失数据.
#       会减小系统可用的RAM.
#
# 那么ramdisk有什么做用呢?
# 保存一个较大的数据集在ramdisk, 好比一张表或字典,这样能够加速数据查询, 由于在内存里查找比在磁盘里查找快得多.

E_NON_ROOT_USER=70             # 必须用root来运行.
ROOTUSER_NAME=root

MOUNTPT=/mnt/ramdisk
SIZE=2000                      # 2K 个块 (能够合适的作修改)
BLOCKSIZE=1024                 # 每块有1K (1024 byte) 的大小
DEVICE=/dev/ram0               # 第一个 ram 设备

username=`id -nu`
if [ "$username" != "$ROOTUSER_NAME" ]
then
  echo "Must be root to run ""`basename $0`""."
  exit $E_NON_ROOT_USER
fi

if [ ! -d "$MOUNTPT" ]         # 测试挂载点是否已经存在了,
then                           #+ 若是这个脚本已经运行了好几回了就不会再建这个目录了
  mkdir $MOUNTPT               #+ 由于前面已经创建了.
fi

dd if=/dev/zero of=$DEVICE count=$SIZE bs=$BLOCKSIZE # 把RAM设备的内容用零填充.
                                                      # 为什么须要这么作?
mke2fs $DEVICE                 # 在RAM设备上建立一个ext2文件系统.
mount $DEVICE $MOUNTPT         # 挂载设备.
chmod 777 $MOUNTPT             # 使普通用户也能够存取这个ramdisk，可是, 只能由root来缷载它.

echo """$MOUNTPT"" now available for use."
# 如今 ramdisk 即便普通用户也能够用来存取文件了.
# 注意, ramdisk是易失的, 因此当计算机系统重启或关机时ramdisk里的内容会消失.
#
# 重启以后, 运行这个脚本再次创建起一个 ramdisk.
# 仅从新加载 /mnt/ramdisk 而没有其余的步骤将不会正确工做.

# 若是加以改进, 这个脚本能够放在 /etc/rc.d/rc.local，以使系统启动时能自动设立一个ramdisk。这样很合适速度要求高的数据库服务器.
exit 0
</span>

运行起来效果以下：

 

<span style="font-size:18px">long@Raring:/tmp$ vim ramdisk.sh
long@Raring:/tmp$ chmod +x ramdisk.sh
long@Raring:/tmp$ ./ramdisk.sh
Must be root to run ramdisk.sh.
long@Raring:/tmp$ sudo ./ramdisk.sh
记录了2000+0 的读入
记录了2000+0 的写出
2048000字节(2.0 MB)已复制，0.0113732 秒，180 MB/秒
mke2fs 1.42.8 (20-Jun-2013)
Discarding device blocks: 完成
文件系统标签=
OS type: Linux
块大小=1024 (log=0)
分块大小=1024 (log=0)
Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks
16384 inodes, 65536 blocks
3276 blocks (5.00%) reserved for the super user
第一个数据块=1
Maximum filesystem blocks=67108864
8 block groups
8192 blocks per group, 8192 fragments per group
2048 inodes per group
Superblock backups stored on blocks:
    8193, 24577, 40961, 57345

Allocating group tables: 完成
正在写入inode表: 完成
Writing superblocks and filesystem accounting information: 完成

/mnt/ramdisk now available for use.</span>

 

最后值得一提的是，ELF二进制文件利用了/dev/zero。