格式化 USB 并确认所有为零

Question 1

我也想试试。我喜欢使用的一个替代方案是scrub。它位于存储库中，因此要从终端窗口输入以下内容来安装它：

sudo apt-get install scrub

scrub支持多种不同类型的擦洗模式

Available patterns are:
  nnsa          3-pass   NNSA NAP-14.1-C
  dod           3-pass   DoD 5220.22-M
  bsi           9-pass   BSI
  usarmy        3-pass   US Army AR380-19
  random        1-pass   One Random Pass
  random2       2-pass   Two Random Passes
  schneier      7-pass   Bruce Schneier Algorithm
  pfitzner7     7-pass   Roy Pfitzner 7-random-pass method
  pfitzner33   33-pass   Roy Pfitzner 33-random-pass method
  gutmann      35-pass   Gutmann
  fastold       4-pass   pre v1.7 scrub (skip random)
  old           5-pass   pre v1.7 scrub
  dirent        6-pass   dirent
  fillzero      1-pass   Quick Fill with 0x00
  fillff        1-pass   Quick Fill with 0xff
  custom        1-pass   custom="string" 16b max, use escapes \xnn, \nnn, \\

要使用scrub所有内容填充驱动器，zeros首先确保驱动器未安装。然后运行以下行（-p表示要使用的模式）：

sudo scrub -p fillzero /dev/sdX

那么你应该看到类似这样的内容：

scrub: using Quick Fill with 0x00 patterns
scrub: please verify that device size below is correct!
scrub: scrubbing /dev/sdh 31260704768 bytes (~29GB)
scrub: 0x00    |.....                                           |

一些用于擦洗的图案应该经过检查，verify以确保擦洗通过。

如果您愿意，您可以将hexdump（如 Byte Commander 的答案）或任何其他答案添加到末尾以进行验证。

希望这可以帮助！

Answer

我也想试试。我喜欢使用的一个替代方案是scrub。它位于存储库中，因此要从终端窗口输入以下内容来安装它：

sudo apt-get install scrub

scrub支持多种不同类型的擦洗模式

Available patterns are:
  nnsa          3-pass   NNSA NAP-14.1-C
  dod           3-pass   DoD 5220.22-M
  bsi           9-pass   BSI
  usarmy        3-pass   US Army AR380-19
  random        1-pass   One Random Pass
  random2       2-pass   Two Random Passes
  schneier      7-pass   Bruce Schneier Algorithm
  pfitzner7     7-pass   Roy Pfitzner 7-random-pass method
  pfitzner33   33-pass   Roy Pfitzner 33-random-pass method
  gutmann      35-pass   Gutmann
  fastold       4-pass   pre v1.7 scrub (skip random)
  old           5-pass   pre v1.7 scrub
  dirent        6-pass   dirent
  fillzero      1-pass   Quick Fill with 0x00
  fillff        1-pass   Quick Fill with 0xff
  custom        1-pass   custom="string" 16b max, use escapes \xnn, \nnn, \\

要使用scrub所有内容填充驱动器，zeros首先确保驱动器未安装。然后运行以下行（-p表示要使用的模式）：

sudo scrub -p fillzero /dev/sdX

那么你应该看到类似这样的内容：

scrub: using Quick Fill with 0x00 patterns
scrub: please verify that device size below is correct!
scrub: scrubbing /dev/sdh 31260704768 bytes (~29GB)
scrub: 0x00    |.....                                           |

一些用于擦洗的图案应该经过检查，verify以确保擦洗通过。

如果您愿意，您可以将hexdump（如 Byte Commander 的答案）或任何其他答案添加到末尾以进行验证。

希望这可以帮助！

Question 2

应用dd，并tr进行虚拟检查：

dd if=/dev/sdb | tr '\0' 0

申请dd并grep自动检查：

dd if=/dev/sdb | grep -zq . && echo non zero

上面的命令比下面的优化命令明显慢：

grep -zq . /dev/sdb && echo non zero

grep -z读入以空字符分隔的行。如果所有字节都为空，则每行都是空的，因此.永远不会匹配。

当然，对于格式化的分区来说情况并非如此——格式化系统将使用一些字节，并且它们将非空。

Answer

应用dd，并tr进行虚拟检查：

dd if=/dev/sdb | tr '\0' 0

申请dd并grep自动检查：

dd if=/dev/sdb | grep -zq . && echo non zero

上面的命令比下面的优化命令明显慢：

grep -zq . /dev/sdb && echo non zero

grep -z读入以空字符分隔的行。如果所有字节都为空，则每行都是空的，因此.永远不会匹配。

当然，对于格式化的分区来说情况并非如此——格式化系统将使用一些字节，并且它们将非空。

Question 3

我的建议是hexdump。它以十六进制格式将任何文件或设备的内容显示为 16 字节的行，但如果两个后续行相等，则会省略它们。

以下是 512 MB 文件的示例输出，virtualdevice该文件在我的硬盘的当前目录中仅用零填充。最左边的列是十六进制表示的行偏移量，后面的 8 列是实际数据，分为两个字节（4 个十六进制字符）：

$ hexdump ./virtualdevice 
0000000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
*
20000000

表现：

我付出了努力，将我的解决方案与其他解决方案的实际运行时间和 CPU 时间与所述示例文件（512 MB，仅包含二进制零，位于 HDD 上）进行了比较。

我使用time命令对每个解决方案进行了两次测量，一次是新清除磁盘缓存，另一次是已缓存文件。时间名称等于命令的时间名称time，而附加行CPU只是USER+SYS时间的总和。它可能超过时间，REAL因为我运行的是双核机器。

对于大多数人来说，有趣的数字是REAL（从开始到结束的时间，就像用秒表测量一样。这还包含 IO 等待和其他进程的 CPU 时间）和CPU（命令实际占用的 CPU 时间）。

概括：

最好的表现是穆鲁优化的第二个版本 ( grep -zq . DEVICE)，它占用的 CPU 处理时间极少。
排名 2 分享cmp /dev/zero DEVICE(科斯' 优化解决方案）和我自己的解决方案hexdump DEVICE。它们之间几乎没有区别。
要将数据从管道传输dd到cmp（dd if=/dev/zero | cmp - DEVICE-科斯'未优化的解决方案）效率很低，管道似乎消耗了大量的处理时间。
使用dd和grep显示了迄今为止测试命令中最差的性能。

结论：

虽然这类操作最关键的部分是IO访问时间，但是测试方法的处理速度和效率存在显著差异。

如果你很不耐烦，可以使用第二个版本穆鲁的答案（grep -zq . DEVICE）！
但你也可以使用第二个版本的科斯'答案（cmp /dev/zero DEVICE）或我自己的（hexdump device），因为它们的性能几乎一样好。
但是，我的方法的优点是您可以立即看到文件内容，并且可以估算出有多少字节与零不同以及它们位于何处。但是，如果您有大量交替数据，则输出将变得很大，并且可能会变慢。

无论如何，你应该避免使用dd和管道。设置合适的缓冲区大小可能会提高的性能dd，但为什么要用复杂的方式呢？

请再次注意，测试是针对我的磁盘上的文件而不是实际设备进行的。此外，文件仅包含零。两者都会影响性能。

以下是详细结果：

hexdump ./virtualdevice（我自己的解决方案）：

        |    Uncached:      |    Cached:
 Time:  |  Run 1:   Run 2:  |  Run 1:   Run 2:
--------+-------------------+------------------
   REAL |  7.689s   8.668s  |  1.868s   1.930s
   USER |  1.816s   1.720s  |  1.572s   1.696s
    SYS |  0.408s   0.504s  |  0.276s   0.220s
    CPU |  2.224s   2.224s  |  1.848s   1.916s

dd if=./virtualdevice | grep -zq . && echo non zero（穆鲁的未优化解决方案):

        |    Uncached:      |    Cached:
 Time:  |  Run 1:   Run 2:  |  Run 1:   Run 2:
--------+-------------------+------------------
   REAL |  9.434s  11.004s  |  8.802s   9.266s
   USER |  2.264s   2.364s  |  2.480s   2.528s
    SYS | 12.876s  12.972s  | 12.676s  13.300s
    CPU | 15.140s  15.336s  | 15.156s  15.828s

grep -zq . ./virtualdevice && echo non zero（穆鲁的优化解决方案):

        |    Uncached:      |    Cached:
 Time:  |  Run 1:   Run 2:  |  Run 1:   Run 2:
--------+-------------------+------------------
   REAL |  8.763s   6.485s  |  0.770s   0.833s
   USER |  0.644s   0.612s  |  0.528s   0.544s
    SYS |  0.440s   0.476s  |  0.236s   0.264s
    CPU |  1.084s   1.088s  |  0.764s   0.808s

dd if=/dev/zero | cmp - ./virtualdevice（科斯' 解决方案未优化):

        |    Uncached:      |    Cached:
 Time:  |  Run 1:   Run 2:  |  Run 1:   Run 2:
--------+-------------------+------------------
   REAL |  7.678s   6.539s  |  3.151s   3.147s
   USER |  2.348s   2.228s  |  2.164s   2.324s
    SYS |  3.672s   3.852s  |  3.792s   3.516s
    CPU |  6.020s   6.080s  |  5.956s   5.840s

cmp /dev/zero ./virtualdevice（科斯'解决方案优化):

        |    Uncached:      |    Cached:
 Time:  |  Run 1:   Run 2:  |  Run 1:   Run 2:
--------+-------------------+------------------
   REAL |  6.340s   9.183s  |  1.660s   1.660s
   USER |  1.356s   1.384s  |  1.216s   1.288s
    SYS |  0.640s   0.596s  |  0.428s   0.360s
    CPU |  1.996s   1.980s  |  1.644s   1.648s

使用的命令：

对于所有四项测试，我运行了以下步骤两次为了减少不准确性，<COMMAND>用每个表标题中的精确命令替换。

让内核删除所有磁盘缓存：

sync && echo 3 | sudo tee /proc/sys/vm/drop_caches

第一次定时运行（未缓存），文件在此期间加载到缓存中：
```
time <COMMAND>
```
第二次定时运行（缓存）。这次大部分数据都是从 RAM 中的磁盘缓存中获取的，因此比直接访问磁盘要快得多：
```
time <COMMAND>
```

Answer