что такое файл виды файлов
Требования к хранению информации:
возможность хранения больших объемов данных
информация должна сохраняться после прекращения работы процесса
несколько процессов должны иметь одновременный доступ к информации
2.1.1 Именование файлов
Длина имени файла зависит от ОС, может быть от 8 (MS-DOS) до 255 (Windows, LINUX) символов.
ОС могут различать прописные и строчные символы. Например, WINDOWS и windows для MS-DOS одно и тоже, но для UNIX это разные файлы.
Во многих ОС имя файла состоит из двух частей, разделенных точкой, например windows.exe. Часть после точки называют расширением файла. По нему система различает тип файла.
У MS-DOS расширение составляет 3 символа. По нему система различает тип файла, а также можно его исполнять или нет.
У UNIX расширение ограничено размером имени файла в 255 символов, также у UNIX может быть несколько расширений, но расширениями пользуются больше прикладные программы, а не ОС. По расширению UNIX не может определить исполняемый это файл или нет.
Три основные структуры файлов:
Три типа структур файла.
Основные типы файлов:
Основные типы регулярных файлов:
Основные типы двоичных файлов:
Примеры исполняемого и не исполняемого файла
Основные виды доступа к файлам:
Основные атрибуты файла:
2.1.6 Операции с файлами
Основные системные вызовы для работы с файлами:
2.1.7 Файлы, отображаемые на адресное пространство памяти
Иногда удобно файл отобразить в памяти (не надо использовать системные вызовы ввода-вывода для работы с файлом), и работать с памятью, а потом записать измененный файл на диск.
При использовании страничной организации памяти, файл целиком не загружается, а загружаются только необходимые страницы.
При использовании сегментной организации памяти, файл загружают в отдельный сегмент.
Пример копирования файла через отображение в памяти.
Создается сегмент для файла 1
Файл отображается в памяти
Создается сегмент для файла 2
Сегмент 1 копируется в сегмент 2
Сегмент 2 сохраняется на диске
Недостатки этого метода:
Тяжело определить длину выходного файла
Если один процесс отобразил файл в памяти и изменил его, но файл еще не сохранен, второй процесс откроет это же файл, и будет работать с устаревшим файлом.
Файл может оказаться большим, больше сегмента или виртуального пространства.
2.2.1 Одноуровневые каталоговые системы
В этой системе все файлы содержатся в одном каталоге.
Однокаталоговая система, содержащая четыре файла, файлов А два, но разных владельцев
Возможность быстро найти файл, не надо лазить по каталогам
Различные пользователи могут создать файлы с одинаковыми именами.
2.2.2 Двухуровневые каталоговые системы
Для каждого пользователя создается свой собственный каталог.
Двухуровневая каталоговая система
Пользователь, при входе в систему, попадает в свой каталог и работает только с ним. Это делает проблематичным использование системных файлов.
Эту проблему можно решить созданием системного каталога, с общим доступом.
Если у одного пользователя много файлов, то у него тоже может возникнуть необходимость в файлах с одинаковыми именами.
2.2.3 Иерархические каталоговые системы
Каждый пользователь может создавать столько каталогов, сколько ему нужно.
Иерархическая каталоговая система
Почти все современные универсальные ОС, организованы таким образом. Специализированным ОС это может быть не нужным.
Для организации дерева каталогов нужен некоторый способ указания файла.
Два основных метода указания файла:
2.2.5 Операции с каталогами
Основные системные вызовы для работы с каталогами:
Что такое файл, виды расширений и атрибуты
В наши дни в обиходе прочно укрепились такие слова как файл, расширение файла, файловый архив и другие, не до конца понятные слова, а мы уверенно ими пользуемся, а вот если и догадываемся, что такое файл, то на подсознательном уровне.
Файл – это структурированные данные информации, определяемые как человеком, так и машиной как единое целое.
Как появился файл
Что бы понять, что такое файл, нужно обратиться к истории возникновения этого термина. Впервые слово файл в мире информационных технологий применила Американская фирма RCA, рекламируя один из первых накопителей информации в 1950 году. В те дни компьютеры программировались с помощью перфорированных карточек, после выполнения расчётов карточки или выбрасывались, или отправлялись в картотеки или каталоги.
На эти карточки информация наносилась с помощью дырочек и свободного пространства между ними, таким образом, представители первой вычислительной техники, пропуская через себя карточки с заданием, на дырочках получали электрический разряд, а на пробелах разряд не проходил. Выстроенные дырочки и пробелы на карточках напоминали цепочки, потому то к ним применили английское слово file, что можно представить, как цепочка – цепочка нулей и единичек из которых и состоит сам файл.
Такой принцип работы с файлами лежит в основе всего современного программирования. Так что, видя перед собой свою фотографию на экране компьютера и даже телефона, знайте это всё нули и единички, которые с помощью математических формул, преобразуются процессором любого из видов компьютеров в фотографию, а она в свою очередь является файлом.
Современные файлы, конечно, не выглядят как карточки с дырочками и точечками, они намного красочнее, вы их видите на мониторе в виде весёленьких картинок.
Что файл из себя представляет
Теперь немного о видах фалов. Файлы бывают разные и имеют разные функции. Одни запускают программы, другие в этих программах выполняют разные команды или их активируют работу, а ещё в них храниться информация, какими, например, в играх, должны быть пейзажи. И вот для того чтобы наша операционная система в них не путалась, для файлов были придуманы специальные обозначения, которые называют – расширением файлов, что и определило их виды.
Если вы посмотрите на файлы на своём экране, то сможете увидеть, что имя файла состоит из двух частей: первое само название файла, за ним идёт точка являющаяся в свою очередь своеобразным разделителем и только потом буквенное обозначение.
К примеру: «Что такое файл.doc». Как видите название файла, мы пишем русским, а вот его расширение в данном случае «doc» написано на английском. Так вот эти расширения и служат для того, чтобы ни путать, какие файлы можно открыть, а какие нет, а самое главное, чтобы операционная система, которая также состоит из файлов, могла определить какую команду к какому файлу нужно применять. Например, для файла с фотографией, она никогда не применит операцию, как к файлу с текстом и наоборот.
Виды расширений файлов
Расширения бывают разных видов. Чаще всего мы сталкиваемся со следующими файлами и их расширениями:
Без сомнения, в материале представлены одни из наиболее популярных расширений фалов, но на самом деле их гораздо больше.
Давайте остановимся на последних более подробно. Файлы архивов создают специальные программы архиваторы, которые умеют максимально уплотнить все единички и нули внутри файла так, чтобы между ними не оставалось свободного пространства. Эта возможность применяется ко всем файлам, которые вы хотите сжать. Но самое главное после архивации, вместо кучи файлов вы получаете один файл с архивным разрешением. Зато внутри этого файла вы увидите все свои файлы, со всеми атрибутами, только воспользоваться им вы сможете, когда распакуете архив.
Файлы и их атрибуты
Следующий атрибут — это скрытый атрибут, к примеру, у вас есть файл, хранящий страшный секрет и вам не надо что бы о нём знали другие пользователи Вашего компьютера, тогда присвойте ему атрибут скрытый файл. Он сразу исчезнет с экрана, но не бойтесь он не пропал, просто стал «невидимкой», а увидеть его можно, если в меню управления окном, выставить галочку, напротив надписи – «отображать скрытые файлы».
Как было сказано, операционная система также состоит из файлов, файлам из которых она состоит так же присвоен атрибут, называется он – «системный». И такие файлы единственные на компьютере, с которыми вы ничего не сделаете, не удалите, не измените ни переместите из папок, где они находятся, скопировать только сможете.
Операционная система постоянно использует свои файлы, не которые из них как указатели для команд, посылаемых на исполнение, другие содержат такие команды, третьи выполняют другие действия, фактически это как ваш организм, где печень не сможет выполнять функцию сердца, а сердце не заменит лёгкие. Так и тут если вы сможете удалить один из системных файлов, то операционная система возможно не сможет запуститься и тогда вы не загрузите свой компьютер или станет недоступна какая ни будь другая функция.
Архивный атрибут присваивается файлам, если система делала своё резервное копирование по вашей команде, графику создания точек восстановления или при создании образа диска, с которого она потом восстанавливается.
Только не путайте файл с архивом, это две разные вещи. То есть архивный файл, это точно такой же файл, который используется вами или системой, только в него не вносятся изменения, а храниться он в определённой зоне жёсткого диска, который резервирует операционная система, для своих нужд, к примеру, для архивирования файлов, где им и назначается атрибут: «архивный файл».
Права для доступа к файлу
Последним важным свойством для файлов есть «Права доступа к файлам». Дело в том, что на компьютере, могут работать не ограниченное количество пользователей и для того что бы они не путались в своих файлах и имели свой доступ к компьютеру, создаются учётные записи пользователей. А это в свою очередь создаёт для каждого из пользователей свою локальную учётную запись, а если немного проще, то «Рабочий стол» и области где хранятся их файлы (мои документы, мои рисунки и т.д.).
Все файлы, которые создаются на компьютере, могут изменять только пользователи, под учётной записью которых они были созданы. Например, пользователь учётной записи «Иванов» сможет изменять только файлы, то что он сам создал и запускать те программы, что сам установил, из-под своей учётной записи. А вот «Петров» их просто не увидит, если не будет знать, где они находятся, но, даже найдя ничего не сможет с ними сделать, если ему не разрешит, самая главная учётная запись, пользователя «Администратор», которая имеет доступ ко всем файлам на компьютере. Пользователь, обладающий этими правами, может назначать возможность доступа к файлу другим пользователям.
Файл и его размер
А в конце нашего ответа на вопрос что такое файл, нужно учесть и размер файла. Все мы знаем, что в мире всё имеет свой вес, размер, объём, так же и с файлами. Все эти единички и нули, заложенные в исходном коде, имеют свою меру измерения – биты, байты, килобайты, мегабайты, гигабайты, терабайты и так далее.
Или правой кнопкой мышки кликните на файле, далее откроется контекстное меню, в котором выберите надпись «свойства» и в открывшемся окошке будет указано размер файла, его атрибут, дату создания, а также кому принадлежит файл.
Ну вот, собственно говоря это всё что нужно знать о файле. Что такое файл и его характеристики вполне доступно описаны в материале статьи, теперь станет возможным более уверенно работать с ними при этом не пытаясь открыть файл с фильмом, чтобы почитать книгу, или слушать музыку открывая фотографии.
Файлы. Виды и свойства файлов
Конечно же, во время работы с компьютером вам придется иметь дело не с битами. Не с байтами. И даже не с кластерами. С ними работает компьютер, которому, по сути дела, плевать на суть хранимых им данных. Раздел? Это всего лишь граница между несколькими информационными свалками.
· Исполняемые файлы(программы).
· Файлы конфигурации, содержащие параметры, необходимые для работы программы.
· Файлы-библиотеки, содержащие описания типовых процедур, которые могут использоваться сразу несколькими программами.
· Документы — т. е. некие совокупности информации, создаваемые пользователем (или компьютером) с помощью программ.
Имя файла чаще всего может быть выбрано произвольно самим пользователем. Скажем, вы создали файл-документ с текстом своего договора с фирмой. Вы можете назвать этот файл «Договор» или «Договор с фирмой» или вообще «Апрельские тезисы».
Расширение, наоборот, жестко привязано к типу файла и изменять его противопоказано. Обычно расширение состоит из трех (редко – из четырех) букв и отделено от имени файла точкой. Например: Compbook. doc
Кстати, вы можете давать своим файлам значительно более длинные имена (до 256 символов). И по-русски (конечно, если вы работаете с русскоязычной версией операционной системы Windows).
И так далее. Вообще-то о типах файлов можно написать целую книгу (и такая книга уже давно написана, причем не одна), но перечислять их все вряд ли необходимо.
Архивный (Archive). Этот атрибут устанавливается обычно во время работы с файлом, при его изменении. По окончании сеанса работы он, как правило, снимается.
Операции с файлами
До эпохи графических операционных систем пользователь персонального компьютера был вынужден работать со скучным, чисто текстовым списком имеющихся на его машине файлов (именно такую возможность предоставлял пользователям популярный файловый менеджер Norton Commander). В эпоху победоносного шествия по планете графического интерфейса и операционной системы Windows файлы на вашем компьютере стали выглядеть по-другому. Теперь тип каждого файла обозначается не только его расширением (которое пользователь уже даже не видит), но и специальным значком-«иконкой» напротив имени.
Держу пари, что вы уже покрылись холодным потом при мысли о том, сколько вам придется вызубрить, прежде чем вы сможете работать на компьютере. Не пугайтесь. Все далеко не так страшно.
Дело в том, что вам самим придется иметь дело далеко не со всеми типами файлов, имеющихся на вашем компьютере. Скорее, с ничтожной их частью. Любая сегодняшняя программа на деле состоит из огромного количества файлов (тот же Microsoft Word использует их несколько сотен) — подпрограмм, всевозможных баз данных, библиотек, файлов конфигурации и так далее. Поэтому сегодня чаще всего говорят не о программах, а о «программных пакетах». Но о существовании большинства из них вам, честно говоря, и знать не обязательно!
Вот тут-то мы и подошли к тому, какие виды операций можно выполнять с файлами. Их не так уж и много:
Перенос файла. Изменение его текущего местоположения на вашем жестком диске.
Копирование файла. Создание копии файла на новом месте, без удаления исходного файла.
До эпохи графических операционных систем пользователь ПК был вынужден работать со скучным, чисто текстовым списком имеющихся на его машине файлов (именно такую возможность предоставлял пользователям популярный файловый менеджер Norton Commander). В эпоху победоносного шествия по планете графического интерфейса и операционной системы Windows файлы на вашем компьютере стали выглядеть по-другому. Теперь тип каждого файла обозначается не только его расширением (которое пользователь уже даже не видит), а специальным значком-иконкой напротив имени.
Учитель информатики
Сайт учителя информатики. Технологические карты уроков, Подготовка к ОГЭ и ЕГЭ, полезный материал и многое другое.
§ 2.4. Файлы и файловые структуры
Информатика. 7 класса. Босова Л.Л. Оглавление
Логические имена устройств внешней памяти компьютера
К каждому компьютеру может быть подключено несколько устройств внешней памяти. Основным устройством внешней памяти ПК является жёсткий диск. Если жёсткий диск имеет достаточно большую ёмкость, то его можно разделить на несколько логических разделов.
Наличие нескольких логических разделов на одном жёстком диске обеспечивает пользователю следующие преимущества:
Каждое подключаемое к компьютеру устройство внешней памяти, а также каждый логический раздел жёсткого диска имеет логическое имя.
В операционной системе Windows приняты логические имена устройств внешней памяти, состоящие из одной латинской буквы и знака двоеточия:
В операционной системе Linux приняты другие правила именования дисков и их разделов. Например:
Файл
Все программы и данные хранятся во внешней памяти компьютера в виде файлов.
Файл — это поименованная область внешней памяти.
Файловая система — это часть ОС, определяющая способ организации, хранения и именования файлов на носителях информации.
Файл характеризуется набором параметров (имя, размер, дата создания, дата последней модификации) и атрибутами, используемыми операционной системой для его обработки (архивный, системный, скрытый, только для чтения). Размер файла выражается в байтах.
Файлы, содержащие данные — графические, текстовые (рисунки, тексты), называют документами, а файлы, содержащие прикладные программы, — файлами-приложениями. Файлы-документы создаются и обрабатываются с помощью файлов-приложений.
Имя файла, как правило, состоит из двух частей, разделенных точкой: собственно имени файла и расширения. Собственно имя файлу даёт пользователь. Делать это рекомендуется осмысленно, отражая в имени содержание файла. Расширение имени обычно задаётся программой автоматически при создании файла. Расширения не обязательны, но они широко используются. Расширение позволяет пользователю, не открывая файла, определить его тип — какого вида информация (программа, текст, рисунок и т. д.) в нём содержится. Расширение позволяет операционной системе автоматически открывать файл.
В современных операционных системах имя файла может включать до 255 символов, причём в нём можно использовать буквы национальных алфавитов и пробелы. Расширение имени файла записывается после точки и обычно содержит 3-4 символа.
Операционная система Linux, в отличие от Windows, различает строчные и прописные буквы в имени файла: например, FILE.txt, file.txt и FiLe.txt — это в Linux три разных файла.
В таблице приведены наиболее распространённые типы файлов и их расширения:
В ОС Linux выделяют следующие типы файлов:
Каталоги
На каждом компьютерном носителе информации (жёстком, оптическом диске или флеш-памяти) может храниться большое количество файлов. Для удобства поиска информации файлы по определённым признакам объединяют в группы, называемые каталогами или папками.
Каталог также получает собственное имя. Он сам может входить в состав другого, внешнего по отношению к нему каталога. Каждый каталог может содержать множество файлов и вложенных каталогов.
Каталог — это поименованная совокупность файлов и подкаталогов (вложенных каталогов).
Каталог самого верхнего уровня называется корневым каталогом.
В ОС Windows любой информационный носитель имеет корневой каталог, который создаётся операционной системой без участия пользователя. Обозначаются корневые каталоги добавлением к логическому имени соответствующего устройства внешней памяти знака «\» (обратный слэш): А:\, В:\, С:\, D:\, Е:\ и т. д.
В Linux каталоги жёстких дисков или их логических разделов не принадлежат верхнему уровню файловой системы (не являются корневыми каталогами). Они «монтируются» в каталог mnt. Другие устройства внешней памяти (гибкие, оптические и флеш-диски) «монтируются» в каталог media. Каталоги mnt и media, в свою очередь, «монтируются» в единый корневой каталог, который обозначается знаком « / » (прямой слэш).
Файловая структура диска
Файловая структура диска — это совокупность файлов на диске и взаимосвязей между ними.
Файловые структуры бывают простыми и многоуровневыми (иерархическими).
Простые файловые структуры могут использоваться для дисков с небольшим (до нескольких десятков) количеством файлов. В этом случае оглавление диска представляет собой линейную последовательность имён файлов (рис. 2.8). Его можно сравнить с оглавлением детской книжки, которое содержит названия входящих в неё рассказов и номера страниц.
Иерархические файловые структуры используются для хранения большого (сотни и тысячи) количества файлов. Иерархия — это расположение частей (элементов) целого в порядке от высшего к низшим. Начальный (корневой) каталог содержит файлы и вложенные каталоги первого уровня. Каждый из каталогов первого уровня может содержать файлы и вложенные каталоги второго уровня и т. д. (рис. 2.9). В этом случае оглавление диска можно сравнить с оглавлением нашего учебника: в нём выделены главы, состоящие из параграфов, которые, в свою очередь, разбиты на отдельные пункты и т. д.
Пользователь, объединяя по собственному усмотрению файлы в каталоги, получает возможность создать удобную для себя систему хранения информации. Например, можно создать отдельные каталоги для хранения текстовых документов, цифровых фотографий, мелодий ит. д.; в каталоге для фотографий объединить фотографии по годам, событиям, принадлежности и т. д. Знание того, какому каталогу принадлежит файл, значительно ускоряет его поиск.
Графическое изображение иерархической файловой структуры называется деревом. В Windows каталоги на разных дисках могут образовывать несколько отдельных деревьев; в Linux каталоги объединяются в одно дерево, общее для всех дисков (рис. 2.10). Древовидные иерархические структуры можно изображать вертикально и горизонтально.
Полное имя файла
Чтобы обратиться к нужному файлу, хранящемуся на некотором диске, можно указать путь к файлу — имена всех каталогов от корневого до того, в котором непосредственно находится файл.
В операционной системе Windows путь к файлу начинается с логического имени устройства внешней памяти; после имени каждого подкаталога ставится обратный слэш. В операционной системе Linux путь к файлу начинается с имени единого корневого каталога; после имени каждого подкаталога ставится прямой слэш.
Последовательно записанные путь к файлу и имя файла составляют полное имя файла. Не может быть двух файлов, имеющих одинаковые полные имена.
Пример полного имени файла в ОС Windows:
Пример полного имени файла в ОС Linux:
Задача 1. Пользователь работал с каталогом С:\Физика\Задачи\Кинематика. Сначала он поднялся на один уровень вверх, затем ещё раз поднялся на один уровень вверх и после этого спустился в каталог Экзамен, в котором находится файл Информатика.dос. Каков путь к этому файлу?
Решение. Пользователь работал с каталогом С:\Физика\Задачи\Кинематика. Поднявшись на один уровень вверх, пользователь оказался в каталоге С:\Физика\Задачи. Поднявшись ещё на один уровень вверх, пользователь оказался в каталоге СДФизика. После этого пользователь спустился в каталог Экзамен, где находится файл. Полный путь к файлу имеет вид: С:\Физика\Экзамен.
Задача 2. Учитель работал в каталоге D:\Уроки\7 класс\Практические работы. Затем перешёл в дереве каталогов на уровень выше, спустился в подкаталог Презентации и удалил из него файл Введение, ppt. Каково полное имя файла, который удалил учитель?
Решение. Учитель работал с каталогом D:\Уроки\7 класс\Практические работы. Поднявшись на один уровень вверх, он оказался в каталоге D:\Уроки\8 класс. После этого учитель спустился в каталог Презентации, путь к файлам которого имеет вид: D:\Уроки\ 7 класс\Презентации. В этом каталоге он удалил файл Введение.ppt, полное имя которого D:\Уроки\8 класс\ Презентации \Введение.ррt.
Работа с файлами
Создаются файлы с помощью систем программирования и прикладного программного обеспечения.
В процессе работы на компьютере над файлами наиболее часто проводятся следующие операции:
При поиске файла, имя которого известно неточно, удобно использовать маску имени файла. Маска представляет собой последовательность букв, цифр и прочих допустимых в именах файлов символов, среди которых также могут встречаться следующие символы: «?» (вопросительный знак) — означает ровно один произвольный символ; «*» (звездочка) — означает любую (в том числе и пустую) последовательность символов произвольной длины.
Например, по маске n*.txt будут найдены все файлы с расширением txt, имена которых начинаются с буквы «n», в том числе и файл n.txt. По маске п?.* будут найдены файлы с произвольными расширениями и двухбуквенными именами, начинающимися с буквы «n».
Вопросы
1. Ознакомьтесь с материалами презентации к параграфу, содержащейся в электронном приложении к учебнику. Дополняет ли презентация информацию, содержащуюся в тексте параграфа?