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。这些操作通常由重定向完成。

/dev/zero  ： 在类UNIX 操作系统中, /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，另一个常见用法是产生一个特定大小的空白文件。BSD就是通过mmap把/dev/zero映射到虚地址空间实现共享内存的。可以使用mmap将/dev/zero映射到一个虚拟的内存空间，这个操作的效果等同于使用一段匿名的内存（没有和任何文件相关）。

2、/dev/null 的日常使用

把/dev/null看作"黑洞"。它等价于一个只写文件，并且所有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对命令行和脚本都非常的有用。

我们都知道  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 ：

$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。

$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

 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

# 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：

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

#!/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：

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。