Компьютерный файл - Википедия - Computer file

Эта статья нужны дополнительные цитаты для проверка. Пожалуйста помоги улучшить эту статью к добавление цитат в надежные источники. Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален Найдите источники: "Компьютерный файл"  – Новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR (Июнь 2009 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)

А компьютерный файл это компьютерный ресурс для записи данные дискретно в компьютерное запоминающее устройство. Как слова можно записать на бумаге, так и информацию можно записать в компьютерный файл. Файлы можно редактировать и передавать через Интернет в эту компьютерную систему.

Они разные типы компьютерных файлов, предназначенные для разных целей. Файл может быть предназначен для хранения изображения, письменного сообщения, видео, а компьютерная программа или множество других данных. Некоторые типы файлов могут хранить сразу несколько типов информации.

Используя компьютерные программы, человек может открывать, читать, изменять, сохранять и закрывать компьютерный файл. Компьютерные файлы можно открывать, изменять и копировать произвольное количество раз.

Обычно файлы организованы в виде файловая система, который отслеживает расположение файлов на диске и обеспечивает доступ пользователей.

Этимология

А перфокарта файл

Близнец файлы на диске из IBM 305 система

Слово «файл» происходит от латинского нить ("Тема").^[1]

«Файл» использовался в контексте компьютерного хранилища еще в январе 1940 года. Методы перфокарт в научных вычислениях,^[2] У. Дж. Эккерт заявил: «Первое широкое использование раннего Табулятора Холлерита в астрономии было сделано Комри.^[3] Он использовал его для построения таблицы из последовательных разностей и для добавления большого количества гармонических членов ».« Таблицы функций строятся из их разностей с большой эффективностью либо в виде печатных таблиц, либо в виде файл перфокарт."

В феврале 1950 г. Радиокорпорация Америки (RCA) реклама в Популярная наука журнал^[4] описывая разработанную им новую вакуумную лампу «памяти», RCA заявила: «Результаты бесчисленных вычислений могут быть сохранены« в файле »и извлечены снова. Такой« файл »теперь существует в лампе« памяти », разработанной в RCA Laboratories. В электронном виде он сохраняет числа, введенные в вычислительные машины, хранит их в памяти и запоминает новые - ускоряет интеллектуальные решения в лабиринтах математики ».

В 1952 году "файл", помимо прочего, обозначал информацию, хранящуюся на перфокарты.^[5]

В начале использования базовое оборудование, а не содержимое, хранящееся на нем, называлось «файлом». Например, IBM 350 дисководы назывались «дисковыми файлами».^[6] Введение около 1961 г. Берроуз MCP и Массачусетский технологический институт Совместимая система разделения времени концепции "файловая система "который управлял несколькими виртуальными" файлами "на одном устройстве хранения, является источником современного значения этого слова. Хотя современный"зарегистрировать файл "демонстрирует раннюю концепцию файлов, ее использование значительно сократилось.

Содержимое файла

На самых современных операционные системы, файлы организованы в одномерные массивы байты. В формат файла определяется его содержимым, поскольку файл является исключительно контейнером для данных, хотя на некоторых платформах формат обычно обозначается его расширение имени файла, определяя правила того, как байты должны быть осмысленно организованы и интерпретированы. Например, байты обычного текстового файла (.текст в Windows) связаны либо с ASCII или же UTF-8 символы, в то время как байты изображений, видео и аудио файлов интерпретируются иначе. Большинство типов файлов также выделяют несколько байтов для метаданные, что позволяет файлу нести основную информацию о себе.

Некоторые файловые системы могут хранить произвольные (не интерпретируемые файловой системой) специфические для файла данные вне формата файла, но связанные с файлом, например расширенные атрибуты или же вилки. В других файловых системах это можно сделать через файлы с коляской или программные базы данных. Однако все эти методы более подвержены потере метаданных, чем контейнер и архивный файл форматы.

Размер файла

Эта секция может содержать вводящие в заблуждение части. Пожалуйста помоги проясните эту статью согласно любым предложениям, представленным на страница обсуждения. (Март 2019 г.)

В любой момент времени файл может иметь размер, обычно выражаемый как количество байты, который указывает, сколько места для хранения связано с файлом. В большинстве современных операционных систем размер может быть любым целым неотрицательным числом байтов до системного ограничения. Многие старые операционные системы отслеживали только количество блоки или же треки занят файлом на физическом запоминающем устройстве. В таких системах программное обеспечение использовало другие методы для отслеживания точного количества байтов (например, CP / M используется специальный управляющий символ, Ctrl-Z, чтобы обозначить конец текстовых файлов).

Однако общее определение файла не требует, чтобы его размер имел какое-либо реальное значение, если только данные в файле не соответствуют данным в пуле постоянного хранилища. Особый случай - это файл с нулевым байтом; эти файлы могут быть вновь созданными файлами, в которые еще не записаны данные, или могут служить своего рода флаг в файловой системе, либо являются случайными (результат прерванных операций с диском). Например, файл, на который идет ссылка / bin / ls очков в типичном Unix-подобный система, вероятно, имеет определенный размер, который редко меняется. Сравните это с / dev / null который также является файлом, но как специальный файл символов, его размер не имеет значения.

Организация данных в файле

Информация в компьютерном файле может состоять из небольших пакетов информации (часто называемых "записи "или" строки "), которые индивидуально различны, но имеют некоторые общие черты. Например, файл расчета заработной платы может содержать информацию обо всех сотрудниках компании и их данные о заработной плате; каждая запись в файле расчета касается только одного сотрудника, и все у записей есть общая черта, связанная с расчетом заработной платы - это очень похоже на размещение всей информации о заработной плате в специальном картотеке в офисе, в котором нет компьютера. Текстовый файл может содержать строки текста, соответствующие напечатанным строкам на лист бумаги. Как вариант, файл может содержать произвольное двоичное изображение ( капля ) или может содержать исполняемый файл.

Способ группировки информации в файл полностью зависит от того, как он разработан. Это привело к появлению множества более или менее стандартизированных файловых структур для всех мыслимых целей, от самых простых до самых сложных. Большинство компьютерных файлов используются компьютерные программы которые создают, изменяют или удаляют файлы для собственного использования по мере необходимости. Программисты, создающие программы, решают, какие файлы необходимы, как их использовать и (часто) их имена.

В некоторых случаях компьютерные программы манипулируют файлами, которые становятся видимыми для пользователя компьютера. Например, в программа для обработки текстов, пользователь манипулирует файлами документов, которые он лично называет. Хотя содержимое файла документа организовано в формате, понятном программе обработки текстов, пользователь может выбрать имя и расположение файла и предоставить основную часть информации (например, слова и текст), которые будут хранится в файле.

Многие приложения упаковывают все свои файлы данных в один файл, называемый архивный файл, используя внутренние маркеры, чтобы различать различные типы информации, содержащейся внутри. Преимущества архивного файла заключаются в уменьшении количества файлов для облегчения передачи, уменьшении использования хранилища или просто в упорядочивании устаревших файлов. Перед следующим использованием архивный файл необходимо часто распаковывать.

Операции

Самые основные операции, которые программы могут выполнять с файлом:

• Создать новый файл
• Изменить права доступа и атрибуты файла
• Открыть файл, который делает содержимое файла доступным для программы
• Читать данные из файла
• Написать данные в файл
• Удалить файл
• Закрывать файл, прерывая связь между ним и программой

Файлы на компьютере можно создавать, перемещать, изменять, увеличивать, уменьшать и удалять. В большинстве случаев компьютерные программы, выполняемые на компьютере, обрабатывают эти операции, но пользователь компьютера также может манипулировать файлами при необходимости. Например, Microsoft Word файлы обычно создаются и изменяются программой Microsoft Word в ответ на команды пользователя, но пользователь также может перемещаться, переименовать, или же Удалить эти файлы напрямую, используя программа файлового менеджера Такие как проводник Виндоус (на компьютерах с Windows) или командные строки (CLI).

В Unix-подобный системы, пространство пользователя программы не работают непосредственно на низком уровне с файлом. Только ядро имеет дело с файлами и обрабатывает все взаимодействия с файлами в пользовательском пространстве прозрачным для программ пользовательского пространства образом. В Операционная система обеспечивает уровень абстракция, что означает, что взаимодействие с файлом из пользовательского пространства осуществляется просто через его имя файла (вместо индекс ). Например, rm имя файла не удалит сам файл, а только связь в файл. Может быть много ссылок на файл, но когда они все удалены, ядро считает, что пространство памяти этого файла свободно для перераспределения. Этот свободное место обычно считается угрозой безопасности (из-за наличия программа для восстановления файлов ). Любая программа безопасного удаления использует функции пространства ядра (системные) для очистки данных файла.

Файл перемещается в файловой системе почти сразу, потому что содержимое данных не нужно перезаписывать. Нужно только изменить пути.

Способы перемещения

Есть две различные реализации перемещения файлов.

При перемещении файлов между устройствами или разделами некоторые программы управления файлами удаляют каждый выбранный файл из исходного каталога. индивидуально после передачи, в то время как другое программное обеспечение удаляет все файлы сразу ' только после того, как каждый файл был передан.

С мв Например, первый метод используется при индивидуальном выборе файлов, возможно, с использованием подстановочные знаки (пример: mv -n исходный путь / * целевой путь, а второй метод используется при выборе целых каталогов (пример: mv -n исходный путь целевой путь). Microsoft проводник Виндоус использует первый метод для массовое хранилище filemoves, но последний метод с использованием Протокол передачи мультимедиа, как описано в Протокол передачи мультимедиа § Поведение при перемещении файлов.

Первый метод (индивидуальное удаление из источника) имеет то преимущество, что пространство на исходном устройстве или разделе высвобождается сразу после начала передачи, то есть после завершения первого файла. В последнем случае пространство освобождается только после завершения передачи всего выделения.

Если неполная передача файла с помощью последнего метода неожиданно прерывается, возможно, из-за неожиданного отключения питания, остановки системы или отключения устройства, на исходном устройстве или разделе не будет освобождено место. Пользователю потребуется объединить оставшиеся файлы из источника, включая не полностью записанный (усеченный) последний файл.

При использовании индивидуального метода удаления программному обеспечению для перемещения файлов также не требуется кумулятивно отслеживать все файлы, завершенные переносом, в случае, если пользователь вручную прерывает передачу файлов. Файловый менеджер, использующий второй метод (последующее удаление), должен будет удалить только те файлы из исходного каталога, которые уже были перенесены.

Выявление и организация

Файлы и папки, расположенные в иерархии

В современных компьютерных системах доступ к файлам обычно осуществляется с использованием имен (имена файлов ). В некоторых операционных системах имя связано с самим файлом. В других случаях файл является анонимным, и на него указывают ссылки с именами. В последнем случае пользователь может идентифицировать имя ссылки с самим файлом, но это ложный аналог, особенно если существует более одной ссылки на один и тот же файл.

Файлы (или ссылки на файлы) могут находиться в каталогах. Однако в более общем плане каталог может содержать либо список файлов, либо список ссылок на файлы. В рамках этого определения чрезвычайно важно, чтобы термин «файл» включал каталоги. Это разрешает существование иерархий каталогов, то есть каталогов, содержащих подкаталоги. Имя, относящееся к файлу в каталоге, обычно должно быть уникальным. Другими словами, в каталоге не должно быть одинаковых имен. Однако в некоторых операционных системах имя может включать спецификацию типа, которая означает, что каталог может содержать идентичное имя для нескольких типов объектов, таких как каталог и файл.

В средах с именем файла имя файла и путь к каталогу файла должны однозначно идентифицировать его среди всех других файлов в компьютерной системе - никакие два файла не могут иметь одинаковое имя и путь. Если файл является анонимным, именованные ссылки на него будут существовать в пространстве имен. В большинстве случаев любое имя в пространстве имен будет относиться ровно к нулю или одному файлу. Однако любой файл может быть представлен в любом пространстве имен нулем, одним или несколькими именами.

Любая строка символов может быть правильным именем файла или ссылкой в ​​зависимости от контекста приложения. Правильно ли сформировано имя или нет, зависит от типа используемой компьютерной системы. Ранние компьютеры допускали использование только нескольких букв или цифр в имени файла, но современные компьютеры допускают длинные имена (некоторые до 255 символов), содержащие практически любую комбинацию юникод буквы или цифры в кодировке Unicode, что позволяет с первого взгляда понять назначение файла. Некоторые компьютерные системы позволяют именам файлов содержать пробелы; другие нет. Чувствительность к регистру имен файлов определяется файловая система. Файловые системы Unix обычно чувствительны к регистру и позволяют приложениям пользовательского уровня создавать файлы, имена которых отличаются только регистром символов. Майкрософт Виндоус поддерживает несколько файловых систем, каждая с разными политиками^{[который? ]} относительно чувствительности к регистру. Общее ТОЛСТЫЙ файловая система может иметь несколько файлов, имена которых отличаются только в том случае, если пользователь использует редактор диска для редактирования имен файлов в записи каталога. Однако пользовательские приложения обычно не позволяют пользователю создавать несколько файлов с одним и тем же именем, но с разными регистрами.

Большинство компьютеров организуют файлы в иерархии, используя папки, каталоги или каталоги. Концепция остается неизменной независимо от используемой терминологии. Каждая папка может содержать произвольное количество файлов, а также другие папки. Эти другие папки называются подпапками. Подпапки могут содержать еще больше файлов, папок и т. Д., Создавая таким образом древовидную структуру, в которой одна «основная папка» (или «корневая папка» - имя варьируется от одной операционной системы к другой) может содержать любое количество уровней другие папки и файлы. Папки могут быть названы так же, как и файлы (за исключением корневой папки, у которой часто нет имени). Использование папок упрощает логическую организацию файлов.

Когда компьютер позволяет использовать папки, каждый файл и папка имеет не только собственное имя, но и путь, который идентифицирует папку или папки, в которых находится файл или папка. В пути используется какой-то специальный символ, например косая черта, для разделения имен файлов и папок. Например, на иллюстрации в этой статье путь / Расчет заработной платы / Заработная плата / Менеджеры однозначно идентифицирует файл с именем Менеджеры в папке с названием Зарплаты, который, в свою очередь, содержится в папке с именем Платежная ведомость. В этом примере имена папок и файлов разделены косой чертой; самая верхняя или корневая папка не имеет имени, поэтому путь начинается с косой черты (если бы у корневой папки было имя, оно предшествовало бы этой первой косой черте).

Многие компьютерные системы используют расширения в именах файлов, чтобы помочь определить, что они содержат, также известный как тип файла. На компьютерах с Windows расширения состоят из точки (точки) в конце имени файла, за которой следует несколько букв, обозначающих тип файла. Расширение .текст определяет текстовый файл; а .doc расширение определяет любой тип документа или документации, обычно в Microsoft Word формат файла; и так далее. Даже когда в компьютерной системе используются расширения, степень, в которой компьютерная система их распознает и прислушивается, может варьироваться; в некоторых системах они являются обязательными, в то время как в других системах они полностью игнорируются, если они представлены.

Защита

Многие современные компьютерные системы предоставляют методы защиты файлов от случайного и преднамеренного повреждения. Компьютеры, которые позволяют нескольким пользователям реализовывать права доступа к файлам для управления тем, кто может или не может изменять, удалять или создавать файлы и папки. Например, данному пользователю может быть предоставлено разрешение только на чтение файла или папки, но не на его изменение или удаление; или пользователю может быть предоставлено разрешение на чтение и изменение файлов или папок, но не на их выполнение. Разрешения также могут использоваться, чтобы разрешить только определенным пользователям просматривать содержимое файла или папки. Разрешения защищают от несанкционированного доступа или уничтожения информации в файлах, а также сохраняют конфиденциальность личной информации от неавторизованных пользователей.

Другой механизм защиты, реализованный на многих компьютерах, - это флаг только для чтения. Когда этот флаг включен для файла (что может быть выполнено компьютерной программой или пользователем-человеком), файл может быть исследован, но не может быть изменен. Этот флаг полезен для важной информации, которую нельзя изменять или стирать, например для специальных файлов, которые используются только внутренними частями компьютерной системы. Некоторые системы также включают скрытый флаг сделать определенные файлы невидимыми; этот флаг используется компьютерной системой, чтобы скрыть важные системные файлы, которые пользователи не должны изменять.

Место хранения

Любой файл, имеющий какое-либо полезное назначение, должен иметь какое-то физическое воплощение. То есть файл (абстрактное понятие) в реальной компьютерной системе должен иметь реальный физический аналог, если он вообще должен существовать.

С физической точки зрения большинство компьютерных файлов хранится на каком-либо устройстве хранения данных. Например, большинство операционные системы хранить файлы на жесткий диск. Жесткие диски были повсеместной формой энергонезависимый хранение с начала 1960-х гг.^[7] Если файлы содержат только временную информацию, они могут храниться в баран. В некоторых случаях компьютерные файлы также могут храниться на других носителях, например магнитные ленты, компакт-диски, Цифровые универсальные диски, Zip диски, USB-накопители и т. д. Использование твердотельные накопители также начинает конкурировать с жестким диском.

В Unix-подобных операционных системах многие файлы не имеют связанного физического устройства хранения. Примеры / dev / null и большинство файлов в каталогах / dev, / proc и / sys. Это виртуальные файлы: они существуют как объекты в ядре операционной системы.

Как видно из запущенной пользовательской программы, файлы обычно представлены либо блок управления файлами или дескриптор файла. Блок управления файлом (FCB) - это область памяти, которая используется для определения имени файла и т. Д., А затем передается в операционную систему в качестве параметра; он использовался более старыми операционными системами IBM и ранними операционными системами ПК, включая CP / M и ранние версии MS-DOS. Дескриптор файла обычно непрозрачный тип данных или целое число; он был представлен примерно в 1961 году На основе АЛГОЛА Берроуз MCP работает на Берроуз B5000 но теперь повсеместно.

Повреждение файла

Оригинал JPEG файл

Поврежденный файл JPEG с одним кусочек перевернутый (повернутый с 0 на 1 или наоборот)

Хотя на втором файле есть видимые повреждения, все же можно понять, как могло выглядеть исходное изображение.

Когда говорят, что файл поврежден, это происходит потому, что его содержимое было сохранено на компьютере таким образом, что оно не может быть правильно прочитано ни человеком, ни программным обеспечением. В зависимости от степени повреждения исходный файл иногда может быть поврежден. восстановлен, или хотя бы частично поняли.^[8] Файл может быть создан поврежденным, или он может быть поврежден позже через перезапись.

Есть много способов испортить файл. Чаще всего проблема возникает в процессе письмо файл в диск.^[9] Например, если программа для редактирования изображений неожиданно аварии при сохранении изображения этот файл может быть поврежден, поскольку программа не смогла сохранить его полностью. Сама программа может предупредить пользователя об ошибке, позволяя предпринять еще одну попытку сохранить файл.^[10] Некоторые другие примеры причин, по которым файлы становятся поврежденными, включают:

• Сам компьютер Выключение неожиданно (например, из-за потери питания) с открытыми файлами или файлами в процессе сохранения;^[8][9][10]
• А скачать прерывается до завершения;
• Из-за плохой сектор на жесткий диск;^[8][9]
• Пользователь удаляет флеш накопитель (например, флешка ) без должным образом размонтирование (обычно называется «безопасное удаление»);^{[11][12][13][14]}
• Вредоносное программное обеспечение, например Компьютерный вирус;^{[8][9][15][16]}
• Флешка становится слишком старой.^[14]

Хотя повреждение файла обычно происходит случайно, оно также может быть нарочно, чтобы заставить кого-то думать, что задание было готово раньше, потенциально выиграв время, чтобы закончить указанное задание. Существуют службы, которые обеспечивают повреждение файлов по запросу, которые, по сути, заполняют данный файл случайными данными, так что его нельзя открыть или прочитать, но при этом он по-прежнему выглядит законным.^[17][18]

Одна из наиболее эффективных мер против непреднамеренного повреждения файлов - это резервное копирование важные файлы.^[19] В случае повреждения важного файла пользователь может просто заменить его версией из резервной копии.

Резервный

Когда компьютерные файлы содержат чрезвычайно важную информацию, резервный процесс используется для защиты от сбоев, которые могут уничтожить файлы. Резервное копирование файлов означает просто создание копий файлов в отдельном месте, чтобы их можно было восстановить, если что-то случится с компьютером или если они будут случайно удалены.

Есть много способов резервного копирования файлов. Большинство компьютерных систем предоставляют служебные программы для помощи в процессе резервного копирования, что может занять очень много времени, если нужно защитить много файлов. Файлы часто копируются на съемные носители, такие как записываемые компакт-диски или кассеты с картриджами. Копирование файлов на другой жесткий диск того же компьютера защищает от сбоя одного диска, но если это необходимо для защиты от сбоя или разрушения всего компьютера, то копии файлов должны быть сделаны на другом носителе, который может быть удален с компьютер и хранится в безопасном удаленном месте.

В дед-отец-сын резервный метод автоматически делает три резервных копии; дедушка - самая старая копия файла, а сын - текущая копия.

Файловые системы и файловые менеджеры

То, как компьютер организует, присваивает имена, хранит и управляет файлами, во всем мире называется его файловая система. Большинство компьютеров имеют по крайней мере одну файловую систему. Некоторые компьютеры позволяют использовать несколько разных файловых систем. Например, на более новых компьютерах с MS Windows старые файловые системы типа FAT MS-DOS и старые версии Windows поддерживаются, в дополнение к NTFS файловая система, которая является обычной файловой системой для последних версий Windows. У каждой системы есть свои преимущества и недостатки. Стандартная FAT допускает, например, только восьмисимвольные имена файлов (плюс трехсимвольное расширение) без пробелов, тогда как NTFS допускает гораздо более длинные имена, которые могут содержать пробелы. Вы можете назвать файл "Записи о заработной плате"в NTFS, но в FAT вы будете ограничены чем-то вроде payroll.dat (если вы не использовали VFAT, расширение FAT, допускающее длинные имена файлов).

Файловый менеджер Программы - это служебные программы, которые позволяют пользователям напрямую управлять файлами. Они позволяют перемещать, создавать, удалять и переименовывать файлы и папки, хотя на самом деле они не позволяют вам читать содержимое файла или хранить в нем информацию. Каждая компьютерная система предоставляет по крайней мере одну программу-менеджер файлов для своей собственной файловой системы. Например, Проводник (ранее проводник Windows) обычно используется в операционных системах Microsoft Windows, а Nautilus используется в нескольких дистрибутивах Linux.

Смотрите также

• Блок (хранилище данных)
• Управление файлами на компьютере
• Иерархия данных
• Файловый камуфляж
• Копирование файлов
• Преобразование файлов
• Удаление файла
• Каталог файлов
• Файловый менеджер
• Файловая система
• Имя файла
• База данных плоских файлов
• Состав объекта
• Электронная копия

Рекомендации

внешняя ссылка

• СМИ, связанные с Компьютерные файлы в Wikimedia Commons
• Форматы данных Компьютерный файл в Керли