轉 Linux 下的兩個特殊的檔案 -- /dev/null 和 /dev/zero 簡介及對比
1、概論 -- 來自維基的解釋
/dev/null ： 在類Unix系統中，/dev/null，或稱空裝置，是一個特殊的裝置檔案，它丟棄一切寫入其中的資料（但報告寫入操作成功），讀取它則會立即得到一個EOF。
在程式設計師行話，尤其是Unix行話中，/dev/null 被稱為位桶(bit bucket)或者黑洞(black hole)。空裝置通常被用於丟棄不需要的輸出流，或作為用於輸入流的空檔案。這些操作通常由重定向完成。
/dev/zero ： 在類UNIX 作業系統中, /dev/zero 是一個特殊的檔案，當你讀它的時候，它會提供無限的空字元(NULL, ASCII NUL, 0x00)。
其中的一個典型用法是用它提供的字元流來覆蓋資訊，另一個常見用法是產生一個特定大小的空白檔案。BSD就是通過mmap把/dev/zero對映到虛地址空間實現共享記憶體的。可以使用mmap將/dev/zero對映到一個虛擬的記憶體空間，這個操作的效果等同於使用一段匿名的記憶體（沒有和任何檔案相關）。
2、 /dev/null 的日常使用
把/dev/null看作"黑洞"。它等價於一個只寫檔案，並且所有寫入它的內容都會永遠丟失，而嘗試從它那兒讀取內容則什麼也讀不到。然而, /dev/null對命令列和指令碼都非常的有用。
我們都知道 cat $filename 會輸出filename對應的檔案內容（輸出到標準輸出）
而使用 cat $filename >/dev/null 則不會得到任何資訊，因為我們將本來該通過標準輸出顯示的檔案資訊重定向到了 /dev/null 中，so what will you get ?
使用 cat $filename 1>/dev/null 也會得到同樣的效果，因為預設重定向的 1 就是標準輸出。 如果你對 shell 指令碼或者重定向比較熟悉的話，應該會聯想到 2 ，也即標準錯誤輸出。
我們使用 cat $filename 時如果filename對應的檔案不存在，系統肯定會報錯： “ cat: filename: 沒有那個檔案或目錄 ” 。
如果我們不想看到錯誤輸出呢？我們可以禁止標準錯誤: cat $badname 2>/dev/null
我們可以通過下面這個測試來更加深刻的理解/dev/null ：
<span style="font-size:18px;">$cat test.txt just for test $cat test.txt >/dev/null $cat test.txt 1>/dev/null $cat test2.txt cat: test2.txt: 沒有那個檔案或目錄 $cat test2.txt >/dev/null cat: test2.txt: 沒有那個檔案或目錄 $cat test2.txt 2>/dev/null $ </span>
有些時候，我並不想看道任何輸出，我只想看到這條命令執行是不是正常，那麼我們可以同時禁止標準輸出和標準錯誤的輸出:
cat $filename 2>/dev/null >/dev/null
所以：
* 如果"$filename"不存在，將不會有任何錯誤資訊提示，
* 如果"$filename"存在, 檔案的內容不會列印到標準輸出。
* 因此, 上面的程式碼根本不會輸出任何資訊，當只想測試命令的退出碼而不想有任何輸出時非常有用。
下一步，我們使用 echo $? 檢視上條命令的退出碼：0為命令正常執行，1-255為有出錯。
當然，使用 cat $filename &>/dev/null 也可以達到 cat $filename 2>/dev/null >/dev/null 一樣的效果。
<span style="font-size:18px;">$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>
有時候，我們需要刪除一些檔案的內容而不刪除檔案本身：（這個方法可以用來刪除日誌檔案，在我的Debian筆記本上我給 /var 盤配的空間有些過小，有時候就需要手動使用這個操作來清空日誌）
# cat /dev/null > /var/log/messages
# : > /var/log/messages 有同樣的效果，但不會產生新的程序。（因為:是內建的）
下面的例項中，使用/dev/null 來刪除cookie 並且不再使用cookie
<span style="font-size:18px;"> if [ -f ~/.netscape/cookies ] # 如果存在則刪除，刪除後才可以新增軟連結 then rm -f ~/.netscape/cookies fi ln -s /dev/null ~/.netscape/cookies </span>
其中，cookies的目錄是可以變換的，比如說我自己電腦上的firefox的cookie目錄為： ~/.mozilla/firefox/nah4b6di.default/cookies*
3、/dev/zero 的日常使用
像/dev/null一樣，/dev/zero也是一個偽檔案，但它實際上產生連續不斷的null的流（二進位制的零流，而不是ASCII型的）。寫入它的輸出會丟失不見，/dev/zero主要的用處是用來建立一個指定長度用於初始化的空檔案，像臨時交換檔案。
比如說，在我的前一篇部落格中（《嘗試安裝Chrome OS的新版本 Vanilla & 安裝之後U盤遇到的問題解決》），提到我使用dd 製作的U盤系統，而我的U盤有16G，而製作好後，系統盤只佔了2.5G，而其他的空間（將近12G）都無發使用。我只能使用 dd if=/dev/zero of=/dev/sdb bs=4M 來重新給我整個U盤清零。
指令碼例項 1. 用/dev/zero建立一個交換臨時檔案
<span style="font-size:18px;">#!/bin/bash
# 建立一個交換檔案，引數為建立的塊數量（不帶引數則為預設），一塊為1024B（1K）
ROOT_UID=0 # Root 使用者的 $UID 是 0.
E_WRONG_USER=65 # 不是 root?
FILE=/swap
BLOCKSIZE=1024
MINBLOCKS=40
SUCCESS=0
# 這個指令碼必須用root來執行,如果不是root作出提示並退出
if [ "$UID" -ne "$ROOT_UID" ]
then
echo; echo "You must be root to run this script."; echo
exit $E_WRONG_USER
fi
blocks=${1:-$MINBLOCKS} # 如果命令列沒有指定，則設定為預設的40塊.
# 上面這句等同如：
# --------------------------------------------------
# if [ -n "$1" ]
# then
# blocks=$1
# else
# blocks=$MINBLOCKS
# fi
# --------------------------------------------------
if [ "$blocks" -lt $MINBLOCKS ]
then
blocks=$MINBLOCKS # 最少要有 40 個塊長，如果帶入引數比40小，將塊數仍設定成40
fi
echo "Creating swap file of size $blocks blocks (KB)."
dd if=/dev/zero of=$FILE bs=$BLOCKSIZE count=$blocks # 把零寫入檔案.
mkswap $FILE $blocks # 將此檔案建為交換檔案（或稱交換分割槽）.
swapon $FILE # 啟用交換檔案.
echo "Swap file created and activated."
exit $SUCCESS
</span>
執行效果我們可以看到：
<span style="font-size:18px;">[email protected]:/tmp$ vim testswap.sh [email protected]:/tmp$ chmod +x testswap.sh [email protected]:/tmp$ sudo ./testswap.sh [sudo] password for long: [email protected]:/tmp$ ./testswap.sh You must be root to run this script. [email protected]:/tmp$ sudo ./testswap.sh [sudo] password for long: Creating swap file of size 40 blocks (KB). 記錄了40+0 的讀入 記錄了40+0 的寫出 40960位元組(41 kB)已複製，0.000904021 秒，45.3 MB/秒 正在設定交換空間版本 1，大小 = 36 KiB 無標籤， UUID=3e59eddf-098f-454d-9507-aba55f434a8c Swap file created and activated. </span>
關於 /dev/zero 的另一個應用是為特定的目的而用零去填充一個指定大小的檔案，如掛載一個檔案系統到環回裝置 （loopback device） 或"安全地" 刪除一個檔案。
指令碼例項2. 建立ramdisk
<span style="font-size:18px;">#!/bin/bash
# ramdisk.sh
# "ramdisk"是系統RAM記憶體的一段，它可以被當成是一個檔案系統來操作.
# 優點：存取速度非常快 (包括讀和寫).
# 缺點: 易失性, 當計算機重啟或關機時會丟失資料.
# 會減少系統可用的RAM.
#
# 那麼ramdisk有什麼作用呢?
# 儲存一個較大的資料集在ramdisk, 比如一張表或字典,這樣可以加速資料查詢, 因為在記憶體裡查詢比在磁盤裡查詢快得多.
E_NON_ROOT_USER=70 # 必須用root來執行.
ROOTUSER_NAME=root
MOUNTPT=/mnt/ramdisk
SIZE=2000 # 2K 個塊 (可以合適的做修改)
BLOCKSIZE=1024 # 每塊有1K (1024 byte) 的大小
DEVICE=/dev/ram0 # 第一個 ram 裝置
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" ] # 測試掛載點是否已經存在了,
then #+ 如果這個指令碼已經運行了好幾次了就不會再建這個目錄了
mkdir $MOUNTPT #+ 因為前面已經建立了.
fi
dd if=/dev/zero of=$DEVICE count=$SIZE bs=$BLOCKSIZE # 把RAM裝置的內容用零填充.
# 為何需要這麼做?
mke2fs $DEVICE # 在RAM裝置上建立一個ext2檔案系統.
mount $DEVICE $MOUNTPT # 掛載裝置.
chmod 777 $MOUNTPT # 使普通使用者也可以存取這個ramdisk，但是, 只能由root來缷載它.
echo """$MOUNTPT"" now available for use."
# 現在 ramdisk 即使普通使用者也可以用來存取檔案了.
# 注意, ramdisk是易失的, 所以當計算機系統重啟或關機時ramdisk裡的內容會消失.
#
# 重啟之後, 執行這個指令碼再次建立起一個 ramdisk.
# 僅重新載入 /mnt/ramdisk 而沒有其他的步驟將不會正確工作.
# 如果加以改進, 這個指令碼可以放在 /etc/rc.d/rc.local，以使系統啟動時能自動設立一個ramdisk。這樣很合適速度要求高的資料庫伺服器.
exit 0
</span>
執行起來效果如下：
<span style="font-size:18px;">[email protected]:/tmp$ vim ramdisk.sh [email protected]:/tmp$ chmod +x ramdisk.sh [email protected]:/tmp$ ./ramdisk.sh Must be root to run ramdisk.sh. [email protected]:/tmp$ sudo ./ramdisk.sh 記錄了2000+0 的讀入 記錄了2000+0 的寫出 2048000位元組(2.0 MB)已複製，0.0113732 秒，180 MB/秒 mke2fs 1.42.8 (20-Jun-2013) Discarding device blocks: 完成 檔案系統標籤= OS type: Linux 塊大小=1024 (log=0) 分塊大小=1024 (log=0) Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks 16384 inodes, 65536 blocks 3276 blocks (5.00%) reserved for the super user 第一個資料塊=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 正在寫入inode表: 完成 Writing superblocks and filesystem accounting information: 完成 /mnt/ramdisk now available for use.</span>
最後值得一提的是，ELF二進位制檔案利用了/dev/zero。