Linux 下的两个特殊的文件 -- /dev/null 和 /dev/zero 简介及对比
1、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(但报告写入操作成功),读取它则会立即得到一个EOF。
在程序员行话,尤其是Unix行话中,/dev/null 被称为位桶(bit bucket)或者黑洞(black hole)。空设备通常被用于丢弃不需要的输出流,或作为用于输入流的空文件。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
则不会得到任何信息,因为我们将本来该通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 也会得到同样的效果,因为默认重定向的 1 就是标准输出。 如果你对 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。
我们使用 cat $filename 时如果filename对应的文件不存在,系统肯定会报错: “ cat: filename: 没有那个文件或目录 ” 。
如果我们不想看到错误输出呢?我们可以禁止标准错误: cat $badname 2>/dev/null
我们可以通过下面这个测试来更加深刻的理解/dev/null :
- <span style="font-size:18px">$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>
$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
$
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不是正常,那么我们可以同时禁止标准输出和标准错误的输出:
cat $filename 2>/dev/null >/dev/null
所以:
* 如果"$filename"不存在,将不会有任何错误信息提示,
* 如果"$filename"存在, 文件的内容不会打印到标准输出。
* 因此, 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非常有用。
下一步,我们使用 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。
当然,使用 cat $filename &>/dev/null 也可以达到 cat $filename 2>/dev/null >/dev/null 一样的效果。
- <span style="font-size:18px">$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>
$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
有时候,我们需要删除一些文件的内容而不删除文件本身:(这个方法可以用来删除日志文件,在我的Debian笔记本上我给 /var 盘配的空间有些过小,有时候就需要手动使用这个操作来清空日志)
# cat /dev/null > /var/log/messages
# : > /var/log/messages 有同样的效果,但不会产生新的进程。(因为:是内建的)
下面的实例中,使用/dev/null 来删除cookie 并且不再使用cookie
- <span style="font-size:18px"> if [ -f ~/.netscape/cookies ] # 如果存在则删除,删除后才可以添加软链接
- then
- rm -f ~/.netscape/cookies
- fi
- ln -s /dev/null ~/.netscape/cookies </span>
if [ -f ~/.netscape/cookies ] # 如果存在则删除,删除后才可以添加软链接
then
rm -f ~/.netscape/cookies
fi ln -s /dev/null ~/.netscape/cookies
其中,cookies的目录是可以变换的,比如说我自己电脑上的firefox的cookie目录为: ~/.mozilla/firefox/nah4b6di.default/cookies*
3、/dev/zero 的日常使用
像/dev/null一样,/dev/zero也是一个伪文件,但它实际上产生连续不断的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主要的用处是用来创建一个指定长度用于初始化的空文件,像临时交换文件。
比如说,在我的前一篇博客中(《尝试安装Chrome OS的新版本 Vanilla & 安装之后U盘遇到的问题解决》),提到我使用dd 制作的U盘系统,而我的U盘有16G,而制作好后,系统盘只占了2.5G,而其他的空间(将近12G)都无发使用。我只能使用 dd if=/dev/zero of=/dev/sdb bs=4M 来重新给我整个U盘清零。
脚本实例 1. 用/dev/zero创建一个交换临时文件
- <span style="font-size:18px">#!/bin/bash
- # 创建一个交换文件,参数为创建的块数量(不带参数则为默认),一块为1024B(1K)
- ROOT_UID=0 # Root 用户的 $UID 是 0.
- E_WRONG_USER=65 # 不是 root?
- FILE=/swap
- BLOCKSIZE=1024
- MINBLOCKS=40
- SUCCESS=0
- # 这个脚本必须用root来运行,如果不是root作出提示并退出
- if [ "$UID" -ne "$ROOT_UID" ]
- then
- echo; echo "You must be root to run this script."; echo
- exit $E_WRONG_USER
- fi
- blocks=${1:-$MINBLOCKS} # 如果命令行没有指定,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,如果带入参数比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>
#!/bin/bash
# 创建一个交换文件,参数为创建的块数量(不带参数则为默认),一块为1024B(1K) ROOT_UID=0 # Root 用户的 $UID 是 0.
E_WRONG_USER=65 # 不是 root? FILE=/swap
BLOCKSIZE=1024
MINBLOCKS=40
SUCCESS=0 # 这个脚本必须用root来运行,如果不是root作出提示并退出
if [ "$UID" -ne "$ROOT_UID" ]
then
echo; echo "You must be root to run this script."; echo
exit $E_WRONG_USER
fi blocks=${1:-$MINBLOCKS} # 如果命令行没有指定,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,如果带入参数比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 $SUCCESS
运行效果我们可以看到:
- <span style="font-size:18px">long@Raring:/tmp$ 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>
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.
关于 /dev/zero 的另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. 创建ramdisk
- <span style="font-size:18px">#!/bin/bash
- # ramdisk.sh
- # "ramdisk"是系统RAM内存的一段,它可以被当成是一个文件系统来操作.
- # 优点:存取速度非常快 (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.
- # 会减少系统可用的RAM.
- #
- # 那么ramdisk有什么作用呢?
- # 保存一个较大的数据集在ramdisk, 比如一张表或字典,这样可以加速数据查询, 因为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 (可以合适的做修改)
- 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 #+ 如果这个脚本已经运行了好几次了就不会再建这个目录了
- mkdir $MOUNTPT #+ 因为前面已经建立了.
- fi
- dd if=/dev/zero of=$DEVICE count=$SIZE bs=$BLOCKSIZE # 把RAM设备的内容用零填充.
- # 为何需要这么做?
- mke2fs $DEVICE # 在RAM设备上创建一个ext2文件系统.
- mount $DEVICE $MOUNTPT # 挂载设备.
- chmod 777 $MOUNTPT # 使普通用户也可以存取这个ramdisk,但是, 只能由root来缷载它.
- echo """$MOUNTPT"" now available for use."
- # 现在 ramdisk 即使普通用户也可以用来存取文件了.
- # 注意, ramdisk是易失的, 所以当计算机系统重启或关机时ramdisk里的内容会消失.
- #
- # 重启之后, 运行这个脚本再次建立起一个 ramdisk.
- # 仅重新加载 /mnt/ramdisk 而没有其他的步骤将不会正确工作.
- # 如果加以改进, 这个脚本可以放在 /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>
#!/bin/bash
# ramdisk.sh # "ramdisk"是系统RAM内存的一段,它可以被当成是一个文件系统来操作.
# 优点:存取速度非常快 (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.
# 会减少系统可用的RAM.
#
# 那么ramdisk有什么作用呢?
# 保存一个较大的数据集在ramdisk, 比如一张表或字典,这样可以加速数据查询, 因为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 (可以合适的做修改)
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 #+ 如果这个脚本已经运行了好几次了就不会再建这个目录了
mkdir $MOUNTPT #+ 因为前面已经建立了.
fi dd if=/dev/zero of=$DEVICE count=$SIZE bs=$BLOCKSIZE # 把RAM设备的内容用零填充.
# 为何需要这么做?
mke2fs $DEVICE # 在RAM设备上创建一个ext2文件系统.
mount $DEVICE $MOUNTPT # 挂载设备.
chmod 777 $MOUNTPT # 使普通用户也可以存取这个ramdisk,但是, 只能由root来缷载它. echo """$MOUNTPT"" now available for use."
# 现在 ramdisk 即使普通用户也可以用来存取文件了.
# 注意, ramdisk是易失的, 所以当计算机系统重启或关机时ramdisk里的内容会消失.
#
# 重启之后, 运行这个脚本再次建立起一个 ramdisk.
# 仅重新加载 /mnt/ramdisk 而没有其他的步骤将不会正确工作. # 如果加以改进, 这个脚本可以放在 /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
运行起来效果如下:
- <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>
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.
最后值得一提的是,ELF二进制文件利用了/dev/zero。
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本文参考: 维基百科关于/dev/null 和 /dev/zero 的解释
《/dev/zero 和 /dev/null 的区别》 --- 这篇文章原作已无从考究,网上很多
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