Какие свойства есть у файла

Обновлено: 07.07.2024

Файл (англ. file — папка, скоросшиватель) — концепция в вычислительной технике: сущность, позволяющая получить доступ к какому-либо ресурсу вычислительной системы и обладающая рядом признаков:

Содержание

фиксированное имя (последовательность символов, число или что-то иное, однозначно характеризующее файл)
определенное логическое представление и соответствующие ему операции чтения/записи

Может быть любой — от последовательности бит до базы данных с произвольной организацией или любым промежуточным вариантом. Первому случаю соответствуют операции чтения/записи потока и/или массива (то есть последовательные или с доступом по индексу), второму — команды СУБД. Промежуточные варианты - чтение и разбор всевозможных форматов файлов.

В отличие от переменной, файл (в частности, его имя) имеет смысл вне конкретной программы. Работа с файлами — по крайней мере, в «простейшем» представлении — реализуется средствами операционных систем, а до их появления реализовывалась их предшественниками — мониторами и библиотеками подпрограмм.

Ресурсами, доступными через файлы, в принципе, может быть что угодно, представимое в цифровом виде. Чаще всего в их перечень входят:

области данных (необязательно на диске)
устройства (как физические, так и виртуальные)
потоки данных (в частности, вход или выход другого процесса)
сетевые ресурсы
объекты операционной системы

Файлы первого типа исторически возникли первыми и распространены наиболее широко, поэтому часто «файлом» называют и область данных, соответствующую имени. Так как файл в разных операционных системах обладает различным набором атрибутов, свойств и методов доступа, формулировки универсального определения, которое бы учитывало все особенности, сформулировано не было.

Файловая система

По мере развития вычислительной техники файлов в системах становилось все больше. Для удобства работы с ними их, как и другие данные, стали организовывать в структуры (тогда же появились символьные имена). Вначале это был простой массив, «привязанный» к конкретному носителю информации. В настоящее время наибольшее распространение получила древовидная организация с возможностью монтирования и вставки дополнительных связей (т. е. ссылок). Соответственно, имя файла приобрело характер пути к файлу: перечисление узлов дерева файловой системы, которые нужно пройти, чтобы до него добраться.

Файл как объект API операционной системы

Операционная система предоставляет приложениям набор функций и структур для работы с файлами. Возможности операционной системы накладывают дополнительные ограничения на ограничения файловой системы. С точки зрения Application Programming Interface (API) файл — объект, по отношению к которому могут быть применены функции этого API. На уровне API уже не существенно, существует ли файл как объект файловой системы или является, например, устройством ввода/вывода.

Свойства файла

В зависимости от файловой системы, файл может обладать различным набором свойств.

Имя файла

В большинстве файловых систем имя файла используется для указания к какому именно файлу производится обращение. В различных файловых системах ограничения на имя файла сильно различаются:

В FAT16 и FAT12 размер имени файла ограничен 8 символами (3 символа расширения).
В VFAT ограничение 255 байт.
В FAT32, HPFS имя файла ограниченно 255 символами
В NTFS имя ограничено 254 символами Unicode
В ext2/ext3 ограничение 255 байт.

Помимо ограничений файловой системы, интерфейсы операционной системы дополнительно ограничивают набор символов, который допустим при работе с файлами.

Для MS-DOS в имени файла допустимы только заглавные буквы, цифры. Не допустим пробел, знак вопроса, звёздочка, символы больше/меньше, символ вертикальной черты. [1] . При вызове системных функций именами файлов в нижнем или смешанном регистре, они приводятся к верхнему регистру.
Для Microsoft Windows в имени файла разрешены заглавные и строчные буквы, цифры, некоторые знаки препинания, пробел. Запрещены символы «>», «<», «|», «?», «*», «/», «\», «:», «"».
Для GNU/Linux (с учётом возможности маскировки) разрешены все символы, кроме «/» и нулевого байта.

Большинство операционных систем требуют уникальности имени файла в одном каталоге, хотя некоторые системы допускают файлы с одинаковыми именами (например, при работе с ленточными накопителями).

Расширение имени файла

Расширение имени файла (часто расширение файла или расширение) как самостоятельный атрибут файла существовал в файловых системах FAT16, FAT12, и использовался для определения типа файла. В остальных файловых системах расширение — условность, часть имени, отделённая самой правой точкой в имени.

Атрибуты

В некоторых файловых системах предусмотрены атрибуты (обычно это бинарное значение «да»/«нет», кодируемое одним битом). Практически атрибуты не влияют на возможность доступа к файлам, для этого в некоторых файловых системах существуют права доступа.

Название атрибута	перевод	значение	файловые системы	операционные системы
READ ONLY	только для чтения	в файл запрещено писать	FAT32, FAT12, FAT16, NTFS, HPFS, VFAT	DOS, OS/2, Windows
SYSTEM	системный	критический для работы операционной системы файл	FAT32, FAT12, FAT16, NTFS, HPFS, VFAT	DOS, OS/2, Windows
HIDDEN	скрытый	файл скрывается от показа, пока явно не сказано обратное	FAT32, FAT12, FAT16, NTFS, HPFS, VFAT	DOS, OS/2, Windows
ARCHIVE	архивный(требующий архивации)	файл изменён после резервного копирования или не был скопирован программами резервного копирования	FAT32, FAT12, FAT16, NTFS, HPFS, VFAT	DOS, OS/2, Windows

Время

Для файла могут быть определены следующие временные метки:

Время создания
Время модификации
Время последнего доступа

Владелец и группа файла

В некоторых файловых системах предусмотрено указание на владельца файла, и группу владельца.

Права доступа

В некоторых файловых системах предусмотрена возможность для ограничения доступа пользователей к содержимому файла

В UNIX-подобных операционных системах для файлов обычно выделяют три типа прав:

Право на запись
Право на чтение
Право на выполнение

Каждое право задаётся раздельно для владельца, для группы и для всех остальных. ACL позволяют расширить этот список.

В операционных системах Windows NT при работе с файловой системой NTFS права доступа задаются явно для пользователей или групп (или наследуются от вышестоящих объектов). Права в себя включают:

Право на чтение
Право на запись
Право на исполнение
Право на удаление
Право на смену атрибутов и владельца
Право на создание, удаление подпапок (для папок)
Право на чтение прав доступа

Каждое право может быть задано как разрешением, так и запретом, запрет имеет больший приоритет, чем разрешение.

Операции с файлом

Условно можно выделить два типа операций с файлом - связанные с его открытием, и выполняющиеся без его открытия. Операции первого типа обычно служат для чтения/записи информации или подготовки к записи/чтению. Операции второго типа выполняются с файлом как с "объектом" файловой системы, в котором файл является мельчайшей единицей структурирования.

Операции, связанные с открытием файла

В зависимости от операционной системы те или иные операции могут отсутствовать.

Обычно выделяют дополнительные сущности, связанные с работой с файлом:

хэндлер файла, или дескриптор (описатель). При открытии файла (в случае, если это возможно), операционная система возвращает число (или указатель на структуру), с помощью которого выполняются все остальные файловые операции. По их завершению файл закрывается, а хэндлер теряет смысл.
файловый указатель. Число, являющееся смещением относительно нулевого байта в файле. Обычно по этому адресу осуществляется чтение/запись, в случае, если вызов операции чтения/записи не предусматривает указание адреса. При выполнении операций чтения/записи файловый указатель смещается на число прочитанных (записанных) байт. Последовательный вызов операций чтения таким образом позволяет прочитать весь файл не заботясь о его размере.
файловый буфер. Операционная система (и/или библиотека языка программирования) осуществляет кеширование файловых операций в специальном буфере (участке памяти). При закрытии файла буфер сбрасывается.
режим доступа. В зависимости от потребностей программы, файл может быть открыт на чтение и/или запись. Кроме того, некоторые операционные системы (и/или библиотеки) предусматривают режим работы с текстовыми файлами. Режим обычно указывается при открытии файла.
режим общего доступа. В случае многозадачной операционной системы возможна ситуация, когда несколько программ одновременно хотят открыть файл на запись и/или чтение. Для регуляции этого существуют режимы общего доступа, указывающие на возможность осуществления совместного доступа к файлу (например, файл в который производится запись может быть открыт для чтения другими программами - это стандартный режим работы log-файлов).

Открытие файла (обычно в качестве параметров передается имя файла, режим доступа и режим совместного доступа, а в качестве значения выступает файловый хэндлер или дескриптор), кроме того обычно имеется возможность в случае открытия на запись указать на то, должен ли размер файла изменяться на нулевой.
Закрытие файла. В качестве аргумента выступает значение, полученное при открытии файла. При закрытии все файловые буферы сбрасываются.
Запись — в файл помещаются данные.
Чтение — данные из файла помещаются в область памяти.
Перемещение указателя — указатель перемещается на указанное число байт вперёд/назад или перемещается по указанному смещению относительно начала/конца. Не все файлы позволяют выполнение этой операции (например, файл на ленточном накопителе может не «уметь» перематываться назад).
Сброс буферов — содержимое файловых буферов с незаписанной в файл информацией записывается. Используется обычно для указания на завершение записи логического блока (для сохранения данных в файле на случай сбоя).
Получение текущего значения файлового указателя.

Операции, не связанные с открытием файла

Операции, не требующие открытия файла оперируют с его «внешними» признаками — размером, именем, положением в дереве каталогов. При таких операциях невозможно получить доступ к содержимому файла, файл является минимальной единицей деления информации.

В зависимости от файловой системы, носителя информации, операционной системой часть операций может быть недоступна.

Удаление файла
Переименование файла
Копирование файла
Перенос файла на другую файловую систему/носитель информации
Создание симлинка или хардлинка
Получение или изменение атрибутов файла

Типы файлов

В различных операционных системах и/или файловых системах могут быть реализованы различные типы файлов; кроме того, реализация различных типов может различаться.

Файловая система . На каждом носителе информации (гибком, жестком или лазерном диске) может храниться большое количество файлов. Порядок хранения файлов на диске определяется используемой файловой системой.

Каждый диск разбивается на две области: обла сть хранения файлов и каталог. Каталог содержит имя файла и указание на начало его размещения на диске. Если провести аналогию диска с книгой, то область хранения файлов соответствует ее содержанию, а каталог - оглавлению. Причем книга состоит из страниц, а диск - из секторов.

Для дисков с небольшим количеством файлов (до нескольких десятков) может использоваться одноуровневая файловая система , когда каталог (оглавление диска) представляет собой линейную последовательность имен файлов (табл. 1.2). Такой каталог можно сравнить с оглавлением детской книжки, которое содержит только названия отдельных рассказов.

Если на диске хранятся сотни и тысячи файлов, то для удобства поиска используется многоуровневая иерархическая файловая система , которая имеет древовидную структуру. Такую иерархическую систему можно сравнить, например, с оглавлением данного учебника, которое представляет собой иерархическую систему разделов, глав, параграфов и пунктов.

Начальный, корневой каталог содержит вложенные каталоги 1-го уровня, в свою очередь, каждый из последних может содержать вложенные каталоги 2-го уровня и так далее. Необходимо отметить, что в каталогах всех уровней могут храниться и файлы.

Например, в корневом каталоге могут находиться два вложенных каталога 1-го уровня (Каталог_1, Каталог_2) и один файл (Файл_1). В свою очередь, в каталоге 1-го уровня (Каталог_1) находятся два вложенных каталога второго уровня (Каталог_1.1 и Каталог_1.2) и один файл (Файл_1.1) - рис. 1.3.

Файловая система - это система хранения файлов и организации каталогов.

Рассмотрим иерархическую файловую систему на конкретном примере. Каждый диск имеет логическое имя (А:, В: - гибкие диски, С:, D:, Е: и так далее - жесткие и лазерные диски).

Пусть в корневом каталоге диска С: имеются два каталога 1-го уровня (GAMES, TEXT), а в каталоге GAMES один каталог 2-го уровня (CHESS). При этом в каталоге TEXT имеется файл proba.txt, а в каталоге CHESS - файл chess.exe (рис. 1.4).

Рис. 1.4. Пример иерархической файловой системы

Путь к файлу . Как найти имеющиеся файлы (chess.exe, proba.txt) в данной иерархической файловой системе? Для этого необходимо указать путь к файлу. В путь к файлу входят записываемые через разделитель "\" логическое имя диска и последовательность имен вложенных друг в друга каталогов, в последнем из которых содержится нужный файл. Пути к вышеперечисленным файлам можно записать следующим образом:

Путь к файлу вместе с именем файла называют иногда полным именем файла.

Пример полного имени файла:

Представление файловой системы с помощью графического интерфейса . Иерархическая файловая система MS-DOS, содержащая каталоги и файлы, представлена в операционной системе Windows с помощью графического интерфейса в форме иерархической системы папок и документов. Папка в Windows является аналогом каталога MS-DOS

Однако иерархическая структура этих систем несколько различается. В иерархической файловой системе MS-DOS вершиной иерархии объектов является корневой каталог диска, который можно сравнить со стволом дерева, на котором растут ветки (подкаталоги), а на ветках располагаются листья (файлы).

В Windows на вершине иерархии папок находится папка Рабочий стол. Следующий уровень представлен папками Мой компьютер, Корзина и Сетевое окружение (если компьютер подключен к локальной сети) - рис. 1.5.

Рис. 1.5. Иерархическая структура папок

Если мы хотим ознакомиться с ресурсами компьютера, необходимо открыть папку Мой компьютер.

1. В окне Мой компьютер находятся значки имеющихся в компьютере дисков. Активизация (щелчок) значка любого диска выводит в левой части окна информацию о его емкости, занятой и свободной частях.

В реальном мире люди разбивают всю информацию на удобные для восприятия и использования части. Каждую фотографию печатают на отдельной карточке, песни имеют небольшую длину, книги имеют удобные размеры и объединённое общим смыслом содержание. Это делается для удобства поиска, хранения и использования. В компьютере вся информация хранится в виде нулей и единиц. Чтобы облегчить всем жизнь ввели понятие файл.

Мы не будем давать здесь разные технические определения, что такое файл, после прочтения которых все становится еще более непонятно, а постараемся простыми словами донести суть. Фактически это определённый объем структурированной информации, объединенной общим смыслом и собранной в одной оболочке. Это и есть файл. Из них состоят все программы и все данные, которые пользователь хранит в компьютере. Размер файла выбирается исходя из здравого смысла и ограничений файловой системы. Например, каждый отчет, фотография, фильм, песня или книга обычно отдельный файл. Никто не печатает всё собрание сочинений А.С. Пушкина в одной книге, так как она займет много места, будет тяжелая, трудно найти нужное место и просто неудобно пользоваться.

Свойства файла

Имя файла

Возникает вопрос, как компьютер и мы с вами отличаем один файл от другого. Очень просто, как и в жизни у файлов есть имена, по которым их можно идентифицировать. Имя файла состоит из собственно имени и расширения файла. Имя может состоять из заглавных и строчных букв любого алфавита, цифр и некоторых специальных символов. Ограничение на длину имени в разных файловых системах различно. При попытке создать файл с недопустимым именем, операционная система выдаст ошибку и покажет и её причину.

Расширение служит для указания типа файла. Другими словами помогает компьютеру определить программу, с помощью которой можно открыть его, а так же помогает человеку быстро понять тип содержащейся в нём информации. Выглядит, как несколько последних символов после точки в имени файла. Например, «Readme.txt». В современной файловой системе NTFS расширение является условностью, в отличие от более ранних версий. Фактически оно виртуально и имя файла может иметь несколько расширений сразу, например «.tar.gz».

Среди наиболее распространенных типов можно выделить:

.txt — простой текстовый документ;
.doc, .docx, .docm, .rtx — форматированный текстовый документ;
.xls, .xlsx, .xlsm, .ods — электронные таблицы;
.jpg, .jpg, .jpg, .jpg — растровая графика;
.mp3, .ogg, .wma — музыкальные;
.mpeg, .264, .avi — видео;
.rar, .zip, .tg — архивы;
.exe, .cmd, .bat — исполняемые;

и многие другие. Внутри одной папки все имена файлов должны быть уникальны. В случае попытки сделать совпадающие имена, система покажет предупреждение и варианты решения данной проблемы.

Размер файла

Размер в байтах, килобайтах, мегабайтах, гигабайтах.

Время

Могут присутствовать время создания, время последнего изменения и время последнего доступа.

Атрибуты файла

Дополнительные метки, указывающие на определенные особенности данного файла.

Только чтение — файл запрещено изменять;
Скрытый — не отображается в Проводнике, если в настройках не указано отображать скрытые файлы;
Системный — критический для работы операционной системы;
Архивный — был изменен после резервного копирования или не был скопирован программой резервного копирования;

Права доступа к файлу

Операционная система Windows позволяет задавать права на доступ к файлу отдельным пользователям или группам. К ним относятся права на чтение, запись, удаление и т.д. Администратор компьютера может запретить доступ другому пользователю к некоторым файлам или папкам. Право назначается в виде разрешения или запрещения. Запрет имеет более высокий приоритет, так если доступ к папке и всему её содержимому разрешен, а доступ к конкретному файлу в этой папке запрещен для этого пользователя, то он не сможет открыть этот файл.

Как выглядит файл на компьютере

Фактически все, что вы видите в Проводнике или файловом менеджере это файлы. Однако нам нужно научиться отличать файлы от папок и ярлыков (ссылок). Это довольно просто. Пойдем от противного все, что не папка и не ярлык, то файл. Посмотреть описание папки и ярлыка. Иконка файла может иметь любую форму, цвет, не похожа на папку и отсутствует стрелка в левом нижнем углу. Все это разные иконки файлов.

Справедливости ради, надо отметить, что существуют способы удалить стрелку с ярлыка, но мы не будем рассматривать такой случай.

Если вы сомневаетесь, что перед вами или хотите узнать подробности этого объекта, можно кликнуть на нем. Проводник укажет тип выделенного файла и некоторые дополнительные характеристики.

Или кликнуть по файлу правой кнопкой мыши и выбрать пункт свойства.

Здесь отобразится подробная информация о файле, а так же можно настроить его внешний вид и другие параметры. Теперь вы знаете, что такое файл, и какие у него есть свойства.

Файлы есть в любой компьютерной системе, на любом компьютере, ноутбуке, телефоне или планшете. Благодаря им, мы можем легко взаимодействовать с этими устройствами.

Музыка, видео, документы и другой контент всегда доступен нам буквально в пару нажатий и все это, благодаря файлам. Узнаем точное определение этого термина.

В прошлом материале мы рассмотрели, как узнать GPT или MBR стоит сейчас на диске. Сейчас мы подробно разберем, что представляют собой файлы, значение термина в информатике, и что еще так называют.

Что такое файл

Они значительно упрощают взаимодействие человека с компьютерными системами, ведь это удобно, когда данные хранятся в одном контейнере и их можно просто открыть.

Организацией хранения файлов на накопителе информации (SSD, винчестер, флешка и другие) занимается файловая система. Как раз она и позволяет создавать директории/папки.

Разделяются они на типы по своему назначению и привязке к программному обеспечению. Тип файла пишется в названии после точки, так чтобы операционная система и программное обеспечение могло правильно определить его и вообще открыть.

Как это работает

Файл представляет собой контейнер для массива данных. Его формат/расширение определяется содержимым. Записать в этот контейнер можно любую информацию, как и прочитать ее из него. К примеру, простой текст мы сохраняем в file.txt.

Кроме непосредственно содержимого, в нем хранятся и специальные атрибуты для операционной системы.

Время создания и изменения

Права доступа

Интересно! В некоторых файловых системах могут быть свои уникальные атрибуты, к примеру, владелец или группа сразу нескольких похожих контейнеров.

Немного истории

Хранилища так называли вплоть до появления концепции файловых систем в 1 961, когда на хранилища/накопители информации стало возможным записывать сразу множество файлов. Именно с того времени термин обрел свое нынешнее значение.

В заключение

Теперь вы знаете, что это такое. Это действительно важная информация, которую стоит знать абсолютно всем, так как мы сталкиваемся с этим каждый день.

Читайте также: