Тема: Файловая система ОС.

Часть операционной системы, работающей с файлами, называется файловой системой (ФС)

Аспекты ФС (с точки зрения пользователя) является ее внешнее представление, т.е.

именование и защита файлов;

операции с файлами;

Именование файлов :

При создании файла процесс дает файлу имя. Когда процесс завершает работу, файл продолжает свое существование, и по его имени к файлу могут иметь доступ другие процессы.

Все современные ОС в качестве имен файлов используют 8-ми символьные текстовые строки. Также в именах файлов также разрешается использование цифр и специальных символов. Многие файловые системы поддерживают имена файлов до 255 символов.

В некоторых файловых системах есть различие между прописными и строчными буквами (например, Unix). В ОС MS-DOS такого различия нет.

Многие ОС, например, Windows 95 , Windows 98 используют ФС ОС MS - DOS , и наследуют многие ее свойства, включая именование файлов. ОС Windows NT , Windows 2000 также поддерживают ФС MS - DOS и наследуют ее свойства. Однако у последних двух ОС имеется своя ФС ( NTFS ) , обладающая своими свойствами (например, именами файлов в кодировке Unicode ).

Во многих ОС имена файлов могут состоять из 2-х частей, разделенных точкой

(имя файла. расширение файла) и обычно означает тип файла.

В MS - DOS имя файла содержит 8 символов + 3 символа отводится на расширение файла. В некоторых ОС (например, Unix ) расширения файлов являются просто соглашениями , которые могут придерживаться пользователи.

Способы структурирования файлов:

Неструктурированная последовательность байтов .

В этом случае ОС не интересуется содержимым файла . Все что она видит, это байты. Значения этим байтам придается программами уровня пользователя. Такой подход используется в ОС Windows , Unix . Такой подход обеспечивает максимальную гибкость .

Последовательность записей

первый шаг к структурированию файлов. В данной модели файл- последовательность записей фиксированной длины, каждая со своей внутренней структурой. В этом подходе важным является то, что операция чтения возвращает одну запись, а операция записи перезаписывает или дополняет одну запись.

Третий вариант – файл представляет собой дерево записей , не обязательно одной и той же длины.

Каждая запись в фиксированной позиции содержит поле ключа. Дерево сортировано по ключевому полю, что обеспечивает быстрый поиск заданного ключа. Такой вариант представления файловых систем широко применяются на больших мэйнфреймах, которые используются для коммерческой обработки данных.

Типы файлов:

Регулярные файлы – к ним относятся все файлы, содержащие информацию пользователя.

Каталоги – системные файлы, обеспечивающие поддержку структуры ФС.

Символьные специальные файлы – имеют отношение к вводу-выводу и используются для моделирования последовательных устройств ввода-вывода, таких, как терминалы, принтеры, сети.

Блочные специальные файлы – используются для моделирования дисков.

Регулярные файлы в основном являются либо ASCII-файлами, либо двоичными файлами. ASCII-файлы состоят из текстовых строк. В некоторых ОС каждая строка завершается символом возврата каретки. В некоторых (unix) используется символ перевода строки . В ОС MS-DOS используются оба символа. Строки не обязаны иметь одну и ту же длину.

Остальные файлы называются двоичными файлами, т.е. они не являются ASCII-файлами. Обычно у них есть некая внутренняя структура, известная программе, использующей их (рисунок 6.2).

Доступ к файлам:

В старых ОС предоставлялся только один доступ к файлам – последовательный. При последовательном доступе к файлу процесс может читать байты файла или его записи только последовательно.

Файлы, байты которых могут быть прочитаны в произвольном порядке, называются файлами произвольного (прямого ) доступа. Используются например для приложений БД.

Атрибуты файла:

Дополнительные сведения о файле (дата, время создания) называют атрибутами файла. Список атрибутов может быть разным в зависимости от ОС.

Атрибут Значение

Защита Кто и каким образом может получить доступ к файлу

Пароль Пароль для получения доступа к файлу

Создатель Идентификатор пользователя, создавшего файл

Владеделец Текущий владелец

Флаг «Только чтение» 0 –для чтения/записи; 1- только чтение

Флаг «Скрытый» 0 – нормальный, 1 – не отображать в перечне файлов каталога

Флаг «Системный» 0 – нормальный; 1- системный

Флаг «Архивный» 0 – заархивирован; 1 – требуется архивация

Флаг ASCII/двоичный0 – ASCII ; 1- двоичный

Флаг произвольного доступа 0 – только последовательный доступ; 1 – произвольный доступ

Флаг «временный» 0 – нормальный, 1- для удаления файла по окончании процесса

Флаги блокировки 0 – неблокированный; отличный от нуля для блокированного

Длина записи Количество байтов в записи

Время создания Дата и время создания файла

Время последнего

доступа Дата и время последнего изменения файла

Текущий размер Количество байтов в файле

Максимальный размер Кол-во байтов до которого можно увеличивать размер файла

Операции с файлами

Для работы с файлами могут использоваться в ос следующие системные функции:

Create (Создание). Файл создается без данных. Этот системный вызов объявляет о появлении нового файла и позволяет установить некоторые его атрибуты.

Delete (Удаление). Удаление файла.

Open (Открытие) – перед работой с файлом, необходимо его открыть. Данный системный вызов позволяет системе прочитать в оперативную память атрибуты файла и список дисковых адресов для быстрого доступа к содержимому файла при последующих вызовах.

Close (закрытие).

Read (чтение). Чтение данных из файла.

Write (запись). Если текущая позиция находится в конце файла, размер файла автоматически увеличивается. В противном случае запись производится поверх существующих данных, которые теряются навсегда

Append (добавление). Усеченная форма Write. Может добавлять данные только в конец файла.

Seek (поиск). Для файлов произвольного доступа. Устанавливает файловый указатель в определенную позицию в файле. После выполенения этого системного вызова данные могут читаться или записываться в этой позиции.

Get attributes (получение атрибутов).

Set attributes (Установка атрибутов)

Rename (переименование) – изменение имени файла.

Типы файловых систем (форма каталога):

Одноуровневая ФС. Наличие корневого каталога.

Двухуровневая система каталогов. Наличие корневого каталога - каталоги пользователей.

Иерархическая (многоуровневая) каталоговая система – множество каталогов и подкаталогов.

Системные вызовы для работы с каталогами:

Create – создание каталога.

Delete – удаление каталога.

Opendir – открытие каталога.

Closedir – закрытие каталога.

Readdir – чтение следующего элемента открытого каталога.

Rename – переименование каталога.

Link – Установление связей.

Структура файловой системы (разработчик)

Файловые системы хранятся на дисках. Большинство дисков могут делиться на несколько разделов с независимой ФС на каждом разделе.

Сектор 0 диска называется главной загрузочной записью (MBR , Master Boot Record ) и используется для загрузки компьютера.

В конце главной загрузочной записи содержится таблица разделов. В этой таблице хранятся начальные и конечные адреса (номера блоков) каждого раздела. Один из разделов помечен в таблице как активный.

При загрузке компьютера BIOS считывает и исполняет MBR – запись, после чего загрузчик в MBR-записи определяет активный раздел диска, считывает его первый блок, называемый загрузочным, и исполняет его.

Программа, находящаяся в загрузочном блоке, загружает ОС, находящуюся в этом разделе.

Каждый дисковый раздел начинается с загрузочного блока, даже если в нем не содержится загружаемой ОС.

Часто ФС содержат некоторые из элементов, показанных на рис. 6.8. Один из таких элементов, называемый суперблоком , содержит ключевые параметры ФС и считывается в память при загрузке компьютера или при первом обращении к ФС. Типичная информация, хранящаяся в суперблоке, включает магическое число, позволяющее различать системные файлы, количество блоков в ФС, а также ключевую административную информацию.

Следом располагается информация о свободных блоках файловой системы, например в виде битового массива или списка указателей . За этими данными может следовать информация об i -узлах , представляющих собой массив структур данных, по одной структуре на файл, содержащих всю информацию о файлах.

Следом может размещаться корневой каталог , содержащий вершину дерева ФС. Остальное место дискового раздела занимают все остальные файлы и каталоги.

Структура ФС MS - DOS

Жесткие диски предназначены для постоянного хранения информации.

Диск имеет равномерное покрытие, в котором запоминаются данные. DOS располагает данные последовательностями по 512 байт , которые называются секторами , но в принципе операционная система может организовывать данные на диске как угодно.

Представьте, что вы получаете почту от своих друзей или коллег, а во вложении они отправили вам какой-то документ в виде прикреплённого к письму файла, в котором есть нужная вам информация. Вы сохраняете этот файл на свой компьютер, но видите, что вместо привычных значков какой-либо программы (Word, Excel, PDF и т.д.) никакого значка нет, а Windows считает, что это какой-то файл с неизвестным форматом. Зачастую это происходит из-за того, что файл в процессе прикрепления к письму отправителем (или при сохранении файла на компьютер получателем) теряет своё расширение, и операционная система Windows перестаёт понимать, что за тип файла перед ней, и соответственно не знает, какой программой нужно открывать такой файл. Что такое расширение файла, и как их отображать и скрывать в различных версиях Windows, вы можете прочитать в .

Второй наиболее частой причиной потери расширения файла является неаккуратное переименование файла, когда у вас в Windows задан режим отображения расширений всех известных типов файлов, и вы при попытке переименовать файл случайно стираете расширение файла и получаете в итоге документ неизвестного происхождения, который уже не сможете открыть двойным щелчком мышки. Например, файл у вас назывался «Письмо.doc», который раньше легко открывался с помощью программы Word, а после переименования он стал называться «Письмо по работе». Обратите внимание, что у файла теперь нет расширения «.doc», которое было случайно стёрто при изменении имени файла, и теперь этот файл не будет открываться двойным щелчком мышки, а попытается спросить у вас, какой именно программой нужно открывать этот файл.

Хорошо, если вы точно знаете, какой тип файла перед вами, и можете просто добавить ему нужное расширение, например, doc или xls, чтобы он автоматически открывался с помощью двойного щелчка мышки по нему. В отдельной статье вы можете прочитать о . Но что делать, если перед вами файл, тип которого вы не знаете? Есть как минимум два способа узнать, какой перед вами тип файла, и задать ему правильное расширение.

В этой статье мы с вами проведём эксперимент — возьмём несколько готовых файлов разных форматов, которые рассматривали в вышеуказанной статье, сотрём им расширения, как будто они были утеряны или случайно удалены, и попытаемся узнать, какой тип имеет каждый файл, и какое ему нужно добавить расширение, чтобы легко открыть его.

В нашем эксперименте будут участвовать несколько файлов:

1. Bonnie Tyler — Turn around.mp3 — песня в формате mp3
2. bonus.mp4 — небольшое видео в формате mp4
3. KeePass-2.28.exe — установочный файл программы KeePass (об этой замечательной программе я расскажу вам в одной из следующих статей)
4. math.zip — архив zip
5. Point Break.avi — небольшое видео формата avi
6. Tulips.jpg — картинка с тюльпанами
7. Доклад.ppt — презентация, сделанная в MS PowerPoint 2003
8. Материалы к совещанию.pptx — презентация, сделанная в MS PowerPoint 2007
9. Письмо.doc — текстовый файл, сделанный в редакторе MS Word 2003
10. Приказ.docx — текстовый файл, сделанный в редакторе MS Word 2007
11. Приложение 4.rar — архив rar
12. резолюция.pdf — файл в формате pdf
13. Таблица соответствия.xlsx — файл с данным, сделанный в табличном редакторе MS Excel 2007
14. Табличные данные.xls — файл с данным, сделанный в табличном редакторе MS Excel 2003

На картинке ниже у всех файлов стоят свои расширения (выделены рамочками с красными краями):

Удаляем все расширения файлов, и после этого пропадают все значки программ, с помощью которых можно открывать эти файлы. В Windows XP это выглядит так:

В Windows 7 это выглядит немного по-другому, но смысл тот же — операционная система не знает, какой программой открывать эти файлы.

Теперь при попытке открыть любой файл Windows предложит нам сначала выбрать программу, которой нужно открывать этот файл:

И здесь надо быть аккуратным, поскольку неправильный выбор программы для данного типа файла приведёт к тому, что файл не откроется, и программа выдаст ошибку, а за данным файлом закрепится неправильная ассоциация программы его открытия.

Иногда о том, какой перед нами тип файла и какое расширение у должно быть, можно догадаться и по названию файла. Но мы возьмём тот случай, когда это сделать невозможно.

Итак, перед нами куча файлов с неизвестными форматами и расширениями, и нам надо понять, что это за файлы.

Первый способ узнать, что за тип файла перед нами — это посмотреть содержимое этих файлов с помощью простых текстовых редакторов, например, Блокнота, а лучше — либо с помощью встроенных программ просмотра различных файловых менеджеров, таких, как Total Commander или Far, либо с помощью бесплатного усовершенствованного текстового редактора Notepad++. Рекомендую вам скачать и установить его, поскольку у него есть множество преимуществ перед обычным блокнотом.

Берём первый файл «Bonnie Tyler — Turn around», в списке программ для открытия выбираем Notepad++ (если не установили его — используйте обычный Блокнот, но лучше всё-таки Notepad++, поскольку при открытии больших файлов Блокнот просто зависает), и видим какие-то кракозябры:

Смущать это не должно, поскольку для определения типа файла достаточно посмотреть первую строчку содержимого файла. Здесь видно, что файл начинается с букв «ID3″.

Итак, запоминаем, что если внутри файла его содержимое начинается на «ID3 «, то это музыкальный файл формата mp3, и именно это расширение необходимо ему прописать. После указания расширения файл будет распознан системой как музыкальный, и вы сможете его прослушать.

Открываем второй файл «bonus» той же программой Notepad++ и смотрим его содержимое:

Как видим в первой строчке содержимого файла, в ней неоднократно упоминается, что это видеофайл формата mp4 (выделил красным на скриншоте выше). Да и в целом, если вы видите внутри файла текст вроде «ftypmp42 «, то, как правило, это видеофайл формата mp4.

Проделывая ту же самую операцию по просмотру содержимого со всеми остальными файлами, получаем следующую информацию:

1. При открытии содержимого файла KeePass-2.28 видно, что файл начинается с букв MZ — это признак того, что перед нами исполняемый файл exe.
2. При открытии содержимого файла math.zip видно, что файл начинается с букв PK — это говорит нам о том, что данный файл представляет собой архив. Учитывая, что архивы Rar имеют другую запись в содержимом файла, скорее всего это архив Zip, но при этом будьте внимательны и обратите внимание на пункт 6 ниже.
3. При открытии содержимого файла Point Break в первой же строчке видим подсказку, что перед нами видеофайл формата avi.

1. При открытии содержимого файла Tulips видим два определяющих формат файла слова — в начале строки «яШя» и затем — «Exif». Эти слова определяют графический формат файла, в частности jpg, и в данном случае мы точно уверены, что перед нами файл-картинка.

1. Касательно файлов MS Office 2003 «Доклад», «Письмо» и «Табличные данные» — все они во внутреннем содержании начинаются с «РП», поэтому определить сразу, какой из них сделан в Word, Excel или PowerPoint, достаточно сложно. Единственное, в чём можно быть точно уверенным — это то, что данные файлы относятся к одному из приложений MS Office версии 2003 и ниже. Поэтому для открытия таких типов файлов можно использовать перебор трёх расширений, начиная с «doc», затем «xls», затем «ppt». Как правило, одно из них подойдёт.
2. С файлами «Материалы к совещанию», «Приказ», «Таблица соответствия» немного сложнее — поскольку они сделаны в приложениях MS Office 2007, то по сути они представляют собой архивы, и поэтому в начале их содержимого вы увидите те же буквы, что и в архиве Zip — это буквы «PK». Тем не менее, далее в этой же строке можно увидеть строчку .xml, именно она нам подскажет, что перед нами не просто архив, а документ из серии MS Office Так же, как и в предыдущем пункте, можно использовать последовательный перебор трёх расширений «docx», затем «xlsx», затем «pptx». Одно из них должно подойти.

1. При открытии содержимого файла «Приложение 4″ видим, что он начинается со слова «Rar» — это самое простое указание на то, что перед нами архив формата rar.
2. При открытии содержимого файла «резолюция» с самого начала видно указание, что это за файл, поскольку он начинается со строчки «%PDF-1.3″. Цифры могут меняться, но тем не менее аббревиатура pdf обычно присутствует, и указывает на формат файла.

Второй способ определения типа файла требует наличия интернет-соединения, а также желательно, чтобы размер файла был небольшим, поскольку мы будем использовать интернет-сервис для определения формата файла.

Нажимаем мышкой на кнопку «выберите файл», указываем наш файл для анализа (я попробую проанализировать один из сложных файлов «Материалы к совещанию», чтобы увидеть, сможет ли этот анализатор справиться и понять, что этот файл был создан в MS PowerPoint 2007 (у него было расширение pptx, и мы его удалили при нашем эксперименте). После выбора файла нажимаем кнопку «Analize» и получаем следующий результат:

Как видим, сервис с 97%-ой вероятностью определил, что это файл PowerPoint с расширением pptx. И поскольку этот файл также является архивом-контейнером, содержащим внутри себя другие файлы, анализатор также указал трёхпроцентную вероятность, что это может быть архив zip.

Попробуем также проверить, сможет ли этот сервис определить тип нашего файла «резолюция», у которого мы стёрли расширение pdf. Загружаем файл на сервис, нажимаем кнопку «Analize» и видим, что сервис отлично справился с поставленной задачей:

Как я уже говорил, недостатком данного сервиса может быть то, что для анализа файла ему необходимо его полностью загрузить, и если у вас файл большого размера, то этот процесс может затянуться надолго, а то и вовсе не дойти до конца. Поэтому при больших размерах неопознанных файлов попробуйте сначала воспользоваться первым способом определения его типа, а именно — просмотр содержимого файла через файловый менеджер или редактор Notepad++.

Можно конечно воспользоваться специальными программами для определения типа файла, например, File Type Verificator, но на мой взгляд, гораздо проще и быстрее будет воспользоваться одним из двух предложенных выше способов.

Итак, уважаемые посетители сайта, сегодня мы с вами разобрали, как можно определить формат (тип) файла, если было утеряно его расширение. Если у вас появятся какие-либо вопросы, прошу задавать их в комментариях к этой статье.

На жёстких дисках современного компьютера, а также на других накопителях и носителях информации обычно хранится одновременно много различных данных, и эти данные представлены в двоичном коде. Для того чтобы получить доступ к той или иной информации (например, чтобы прочитать текст, записанный в электронном виде, или запустить программу, которая записана на носителе), требуется указать, с какого конкретного места на диске следует считывать данные. Другими словами, для того чтобы компьютер «знал», где расположена нужная в данный момент информация на диске, ему требуется указать точный её «адрес» - для дискового накопителя, например, это номер сектора диска, номер дорожки и т. п.

Согласитесь, что запоминать местоположение данных в таком виде, особенно, когда данных много, весьма неудобно. Поэтому данные при записи на диск объединяют в поименованные последовательности. Эти последовательности и называются файлами. Файлом может являться и программа, которую можно запустить, и текст, набранный пользователем, и оцифрованный звуковой фрагмент, и любая другая последовательность данных. При этом в первых секторах каждого диска хранится информация о соответствии имени файла адресу его физического расположения на диске.

(adsbygoogle = window.adsbygoogle || ).push({});

Теперь вместо того чтобы запоминать, например, что программа-редактор текстов записана на дорожке 10, сектора 12 и 13 и для её запуска нам нужно обратиться к этим секторам, мы присваиваем файлу этой программы имя kwriter. Этому имени ставятся в соответствие данные сектора на диске, о чём делается запись в начале диска. Теперь при обращении к этому файлу по имени компьютер будет искать это имя в своём списке. Найдя его, он автоматически обратится к нужным секторам, чтобы считать с них данные. Для удобства желательно, чтобы имя файла отражало его содержимое. Например, файл стандартной программы-редактора текстов «Блокнот» из операционных систем семейства Windows носит имя notepad (блокнот). Таким образом, пользователю становится легко ориентироваться в записанных на диске данных.
Итак, пользователь указывает только имя файла, а конкретное место его расположения на диске определяет операционная система (об операционных системах см. в гл. 5). В некоторых старых операционных системах, например DOS, имя файла ограничивалось восемью символам и могло состоять только из латинских букв и некоторых специальных символов (например, подчёркивание или восклицательный знак).

В современных системах имя файла может быть очень длинным - например, до 255 символов в современных версиях Windows. При этом в имени файла могут использоваться самые разные символы, в том числе пробелы и даже русские буквы. Однако мы не рекомендуем злоупотреблять русскими буквами в названиях файлов. Дело в том, что, во-первых, такие «русские» файлы могут не читаться в некоторых системах (а мало ли, что может понадобиться!), а во-вторых, в неко­торых аварийных ситуациях извлечь или спасти такие файлы бывает значительно труднее, чем файлы, в именах которых использованы только латинские буквы. Иногда это и вовсе невозможно.

Ну вот, скажете вы, только начался рассказ о хранении данных в файлах, как автор уже пугает аварийными ситуациями... Автору, конечно, никого пугать не хочется. Однако непредвиденные аварийные ситуации могут возникнуть в любой области, в том числе и в компьютерной системе. Поэтому всегда лучше заранее принять меры предосторожности, тем более, что в данном случае это совсем нетрудно.
Считается, что в полное имя файла ещё входят путь к нему (path) и расширение (extension). Речь об этом и пойдёт далее

Какие бывают файлы

Когда пользователь начинает работу с каким-либо файлом, системе необходимо «знать», с помощью какой программы этот файл можно открыть и в каком формате он записан. Например, если файл содержит обычный текст, то он может быть прочитан в любой текстовой программе («Блокнот», WordPad, kwriter и т. п.). Если файл является звуковым фрагментом, то его можно открыть в программе-проигрывателе (Winamp, XMMS и пр.) или в каком-нибудь звуковом редакторе (Sound Forge, Adobe Audition, Samplitude и т. п.).

Таким образом, программа, которая открывает файл, должна «понимать» формат, в котором этот файл записан. Если же, например, попробовать открыть текстовый файл в звуковом редакторе, то последний, скорее всего, выдаст сообщение об ошибке («неверный формат файла»), а если вы откроете звуковой файл в виде текста, то увидите на экране полную бессмыслицу.

Расширение в имени файла. Чтобы программы и операционные системы могли «с первого взгляда» определять тип файла, к имени файла добавляют так называемое расширение. Оно обычно состоит из небольшого количества символов. В старых системах вроде DOS оно ограничивалось тремя символами. В современных системах, в том числе в Windows XP или Linux, такого ограничения нет, однако большинство файлов всё равно оканчивается трёхбуквенными расширениями. От собственного имени файла расширение отделяется точкой.

Во многих современных системах и в Интернете принят ряд стандартных расширений имён файлов. Некоторые из них приведены в табл. 3.1.

Стандартные расширения имён файлов

Сжатый музыкальный файл формата mp4 audio
.аас
Файл архива

Векторный рисунок формата популярной программы Adobe Illustrator
.ai
Звуковой файл (как правило, на Macintosh)

Aiff
Анимированный указатель мыши

Ani
Файл архива

Arj

Потоковый звуковой или видеофайл
.asx
Звуковой файл (формат Sun Audio)

Видеофайл стандартного для Windows формата
.avi

Старая (предыдущая) копия какого-либо файла
.bak

«Командный файл» - содержит ряд команд операционных систем DOS или Windows, которые будут выполняться последовательно
.bat

Двоичный файл
.bin
Растровый рисунок

Bmp
Файл архива

Bz
Файл архива

Код программы на языке С или С++
.c

Установки для какой-либо программы
.cfg

Программа (апплет), написанная на языке Java
.class

Исполняемый файл (программа, которую можно непосредст­венно запустить)
.com
Файл конфигурации какой-либо программы (обычно в Linux)

Conf
Музыкальный проект популярной программы Cubase

Файл стиля для веб-страниц
.ess

Указатель мыши
.cur

Видеоклип
.dat

Файл базы данных
.db

Динамическая библиотека связей (обычно компонент какой-либо программы)
.dll

Документ, как правило, формата Microsoft Word
.doc

.eps

Исполняемый файл (программа, которую можно непосредс­твенно запустить)
.ехе

Рисунок (сжатый файл)
.gif

Файл справки
.sр

.htm

Гипертекстовый файл, обычно для веб-страниц
.html

Значок
Лео

Сведения для установки какой-либо программы
.inf

Файл настроек программы (обычно в Windows или DOS)
.ini

Файл образа компакт-диска
.iso

Файл шрифта
.fon

Файл архива
.gz

Файл архива
.gzip

Исполняемая программа на языке Java
.jar

Рисунок (сжатый файл)
.jpeg

Рисунок (сжатый файл)
jpg

Скрипт на языке JavaScrpipt
.js

Музыкальный файл с текстом (для караоке)
.kar

Файл архива
.zip

«Протокол» действий, совершённых какой-либо программой (обычно при установке)
.log

Листинг
.1st

.m3u

MIDI-файл (музыкальный файл, который исполняется через синтезатор звуковой карты)
.mid

.mov

Сжатый музыкальный файл формата трЗ
.трЗ

Сжатый видеофайл формата mpeg
.mpg

Файл установки программы для Windows
.msi

Нотный файл формата популярной программы Finale
.mus

Системный файл ActiveX
.осх

Сжатый музыкальный файл формата Ogg Vorbis
.ogg

Старая копия какого-либо файла
.old

Документ формата Adobe Acrobat
.pdf

Скрипт на языке РНР
.php

Скрипт на языке РНР
.phtml

Скрипт на языке PERL
.pi

Стандартный список воспроизведения
.pis

Файл вёрстки в формате Adobe Pagemaker
.pmd

Рисунок сжатого формата
png

Графический файл полиграфического формата PostScript
.ps

Рисунок формата популярной растровой программы Adobe Photoshop
.psd

Зашифрованный пароль и другие сведения о пользователе
.pwl

Видео или звуковой файл формата Apple Quick Time
qt

Файл Real Audio
.ra

Файл архива
.rar

Сведения для внесения в системный реестр Windows
.reg

Файл установки программы для Linux
.rpm

Текстовый файл со шрифтовой разметкой
.rtf

Нотный файл формата популярной программы Sibelius
.sib

Файл установки программы для мобильного телефона
.sis

Файл фильма популярного формата Shokwave Flash
.swf

Документ в формате OpenOffice.org
.sxw

Системный файл
sys

Файл архива
.tar

Рисунок
.tif

Файл шрифта TrueType
.ttf

Текстовый файл
.txt

Драйвер виртуального устройства - один из системных ком­понентов Windows
.vxd

Стандартный звуковой файл в Windows
.wav

Сжатый музыкальный файл формата Windows Media
.wma

Рисунок (стандартный Windows-формат)
.wmf

Сжатый видеофайл формата Windows Media
.wmv

Текстовый документ в формате Write или WordPad
.wri

Документ, размеченный в соответствии со стандартом XML
.xml

Конечно, здесь перечислены далеко не все расширения и типы файлов, их слишком много Дело в том, что каждая вновь создаваемая программа может использовать уже имеющийся стандартный тип для своих рабочих файлов, а может иметь и свой собственный. Так, например, графический редактор Adobe Photoshop может работать со стандартными форматами рисунков (bmp, jpg, tif и пр.), но в то же время имеет свой собственный файловый формат (psd). Музыкальная программа Cubase может работать со стандартными MIDI-файлами (mid) или звуковыми файлами (wav), однако при работе чаще используется оригинальный формат (срг).

Более того, поскольку программ существует очень много, то легко может случиться так, что две или более программы будут «стараться» использовать одинаковое расширение для файлов своего формата. Например, расширение mus традиционно используется для нотных файлов формата Finale, однако это же расширение mus имеют и нотные файлы совершенно другого формата MusicTime.

Вообще говоря, в некоторых системах тип файла определяется не только по расширению, и в этом случае файлы могут вообще не иметь расширений. Например, исполняемые файлы в Linux определяются не по расширению (ехе или com), а по специальному файловому атрибуту. Однако для совместимости с традиционно сложившейся ситуацией большинство программ в этих системах сегодня также оперирует файлами с расширениями.

Открытие файлов. В современных системах, таких как Windows XP или Linux с графической оболочкой это обычно осуществляется с помощью двойного щелчка мыши на имени или значке файла. Получив команду «Открыть файл», система прежде всего определяет тип файла по его расширению. Если файл окажется исполняемым (программа), то его содержимое загружается в память и передаётся процессору для исполнения. Если же файл имеет другой известный тип, то система сначала открывает ту программу, которая работает с этим типом файлов, и затем файл будет открыт уже из этой программы. Если тип файла системе неизвестен, то пользователю будет предложено выбрать рабочую программу самому. Эта ситуация в операционных системах Windows показана на рис. 3.1.

Каталоги

Итак, теперь вы знаете, что такое файл. Если бы файлов на диске было не больше одного-двух десятков, запомнить, что означают их имена, и разобраться в них не предоставляло бы труда. Однако их уже очень много на новом диске, и в дальнейшем их количество растет с ураганной скоростью. Например, на жёстких дисках моего компьютера расположено около тридцати тысяч различных файлов. Откуда они вообще берутся и как в них разобраться?
Рис. 3.1 Выбор программы для открытия файла (в Windows и Linux)

Во-первых, в состав современных программ (за редким исключением) входят от нескольких десятков до сотен вспомогательных файлов. К примеру, система Windows XP состоит из почти 10 000 файлов. Чтобы облегчить жизнь, решили все файлы, относящиеся к одной программе, объединять в группу. В результате на диске будет несколько таких групп.

Полезно также разделить файлы по типам и назначению (для работы, для развлечения, для детей и др.). Если компьютером пользуется несколько человек, следует объединить в одну группу файлы одного пользователя.

Такие группы файлов принято называть каталогами, директориями или, в новой терминологии, папками (folders). Все каталоги, как и файлы, имеют свои имена. Внешне имена каталогов ничем не отличаются от имён файлов, но обычно не имеют расширений (хотя и могут иметь их).

Итак, файлы (все или часть) распределили по каталогам (папкам). Но процесс продолжается, и вот уже внутри одного каталога может располагаться другой каталог, в нём ещё один и так далее, как в русской матрёшке.

Теперь, чтобы указать точное местоположение файла, кроме имени файла и расширения, необходимо указать ещё и путь к файлу. Путь (path) состоит из имён всех каталогов, внутри которых файл расположен. В системах DOS и Windows это выглядит так: в начале пути к файлу ставится буквенное имя диска (логического раздела), после которого всегда ставится двоеточие, и далее следует перечисление имён каталогов, в которых расположен данный файл. При этом имена каталогов разделяются обратной косой чертой (\). Например, если вы записали звуковой файл и назвали его MySound.wav, а затем поместили его в каталог Sounds, который, в свою очередь, вложен в каталог MyFiles на жёстком диске D:, то полное имя файла (включающее путь) будет выглядеть так:

D:\MyFiles\Sounds\MySound.wav

В системе Linux и других с подобной организацией имён файлов, имена каталогов разделяются обычной косой чертой (/). Ею же обозначается корневой раздел. Например, если вы поместили звуковой файл MySound.wav в свой домашний каталог под названием Ivanov, который находится в каталоге home, то полный путь к файлу будет выглядеть так:

/home/Ivanov/MySound.wav

Файловые системы. Иногда возникает ситуация, когда файлы (а точнее - целые логические диски), которые прекрасно «видны» из-под одной операционной системы, бесследно исчезают в другой. Как правило, это бывает, когда операционные системы используют разные файловые системы. Файловая система - это формат, в котором записана информация о расположении файлов на диске. Существует универсальная файловая система на PC, которая называется FAT или FAT16. С ней могут работать DOS, Windows, OS/2, Linux, BeOS и т. п. Универсальной является и файловая система FAT32, но она к тому же разрешает использование больших жёстких дисков. При файловой системе FAT16 размер раздела не должен превышать 2 Гбайт. С FAT32 могут работать практически все операционные системы, кроме DOS.

Существует и другие же файловые системы, но они не столь универсальны. Например, систему HPFS могли понимать только OS/2 и Windows NT ранних версий. Файловую систему NTFS, которая используется в Windows NT/2000/XP, не «понимают» Windows 95/98/ME, а в Linux её лучше использовать только для чтения, но не для записи. Характерная для Linux файловая система ext3 обычно не читается из Windows.Если по разным причинам на компьютере работает несколько операционных систем, то автор рекомендует пользоваться наиболее универсальной файловой системой FAT32.

Программные пакеты

Современные программы, как правило, состоят не из одного исполняемого файла, а из множества, или компонентов пакета. Для работы программ бывает необходимо подготовить систему, т. е. произвести определённые настройки и дать знать системе о существовании программ. С этой целью программные пакеты поставляют в «запакованном» виде, и к ним прилагают небольшую программку, обычно именуемую Setup или Instal. Эта программка распаковывает файлы-компоненты программы, помещает их в нужные каталоги, записывает или изменяет системные установки и т. д. Этот процесс называется установкой программы, а запакованный программный пакет с программой установки называется дистрибутивом.

Например, дистрибутив нотно-графической программы Finale 2004 содержит файл Setup.exe. При запуске он создаёт специальный каталог для программы Finale 2004, помещает туда десять необходимых файлов, создаёт внутри него ещё десять каталогов (для библиотек установок, шаблонов, учебных файлов, подключаемых модулей и пр.) и наполняет их содержимым. Кроме того, устанавливает в системе «нотные» шрифты (Maestro, Petrucci и пр.) и несколько PostScript-шрифтов (специальных шрифтов для полиграфических работ).

Иногда вместо установочного файла или сценария, который совершает подобную работу, дистрибутив программы содержит несколько команд для стандартного инсталлятора системы. Эти указания могут быть запакованы вместе с необходимыми для работы программы данными в один файл со стандартным расширением msi (для Windows) или rpm (для Linux). Для установки такой программы достаточно открыть этот файл, а всё остальное система сделает сама.

Файл (от англ. file - цепочка) - последовательный набор данных, который хранится на каком-либо физическом носителе. Чтобы пользователь мог найти то, что ему необходимо, файл имеет название. Чтобы компьютер «мог различать» файлы, они имеют расширение, жестко привязанное к формату. И если с названием файлов все понятно: мы сами назначаем название (например, фото с отпуска 2011), то форматы файлов - вещь более тонкая...

Итак, формат позволяет системе понять, к какому типу файл относится, и с помощью какой программы его можно открыть. К примеру, музыкальные файлы открываются с помощью музыкальных редакторов, текстовые документы - с помощью редакторов текстовых и так далее. На каждый формат файлов существует программа, с помощью которой этот файл можно открыть, и это вполне понятно, ведь файлы создавались каким-то образом, в какой-то программе, значит, как минимум, этой же программой файл можно открыть.

Тем не менее, не только компьютер должен различать файлы по форматам (расширениям), пользователь также может вынести много пользы из знаний о форматах - как минимум, вы сможете знать, о каком файле идет речь (музыкальном, видео, текстовом, об архиве), и примерно предполагать, какой именно программой файл можно открыть (хотя это знать в большинстве случаев необязательно - операционная система сама способна распознать формат файла по расширению, и подобрать нужную программу).

Итак, какие бывают форматы файлов?

Условно все многообразие форматов можно разделить на несколько групп: архивы, музыкальные файлы, видео, текстовые файлы. Остановимся на каждой категории более подробно.

Архивы предназначаются для пересылки и хранения данных в наиболее удобном компактном виде. Представлены, в основном, такими форматами, как ZIP и RAR, причем последний отличается большим коэффициентом сжатия, то есть, если вы заархивируете один из тот же файл, то в RAR-сжатии он будет весить меньше - а чем меньше архив, тем меньше потребуется места для его хранения, а для передачи понадобится меньше времени и меньшая пропускная способность канала передачи.

Видео файлы

Наиболее распространенным форматом видео файлов является формат AVI. Однако нужно заметить, что файлы этого формата могут кодироваться в различных кодеках, и чтобы плеер мог проиграть ролик, он должен поддерживать соответствующий кодек.

Для пересылки видео роликов в Интернете используют не менее распространенный формат MP4, который характеризуется раздельным сжатием видео и аудио дорожек - это может незначительно отражаться на качестве.

Аудио файлы

MP3 характеризуется высоким коэффициентом сжатия, при этом качество звука может теряться. Майкрософт предлагает свое решение - формат WAV, который не использует сжатия, благодаря чему качество звука остается на высоком уровне, но при этом файлы занимают много места на диске.

Графические файлы

Открываются графическими редакторами. Одним из наиболее популярных форматов является BMP - практически любые утилиты Windows способны читать и создавать файлы в этом формате.

Для обмена графическими данными в Сети используют, как правило, формат GIF .

JPG (JPEG) используют для растровых изображений. Этот формат называют аналогом MP3 (аудио файлы) и MP4 (видео файлы). Характеризуется высоким коэффициентом сжатия, но при этом нередко приводит к потере качества изображения.

Среди форматов текстовых файлов стоит отметить DOC (документ, создаваемый в Ворде), PDF (документ утилиты Adobe Acrobat), PTF (от Майкрософт), TXT (неформатированные тексты).

Выше представлены наиболее популярные сегодня форматы файлов, но список на этом не заканчивается - существует еще огромное количество разнообразных форматов, как для текстов и изображений, так и для аудио, видео роликов.

Каждый, кто хоть раз в жизни пользовался персональным компьютером, знает, что все файлы имеют определенный формат. Прочесть его можно, нажав на название файла. Оно имеет такой вид: первая часть - это имя, задаваемое пользователем, которое закрывается точкой; вторая - сами форматы файлов. Те, с которыми мы привыкли иметь дело, чаще всего являются наиболее распространенными. Для фильмов - это.avi, для музыки - .mp3 и.wav, а для фотографий - .jpg. Однако существует масса других расширений файлов. О них мы и поговорим в этой статье. Помимо того, мы рассмотрим основные программы, с помощью которых эти файлы могут быть открыты надлежащим образом.

Открываем для просмотра

Первое же замечание, которое может возникнуть у пользователя, заключается в том, что он может не видеть на своем компьютере. То есть ему будет доступно для редактирования (изменения) и чтения лишь основное имя файла, а не данные после точки отделения формата. Если у вас именно такая ситуация, не расстраивайтесь, ничего плохого в этом нет.

В операционной системе Windows есть возможность скрывать Делается это для более удобного пользования компьютером для тех людей, которые не изменяют формат, и ПК им нужен исключительно для работы с данными, может, даже для домашнего применения. Включить или отключить функцию скрытия форматов достаточно просто. Необходимо перейти в «Сервис» - пункт, который есть вверху окна любой папки, затем выбрать выпадающее меню «Свойства папки». Оно, соответственно, откроет диалоговое окно, где можно редактировать особенности отображения папок и файлов. Там нужно нажать «Вид» и поставить (или снять) галочку напротив пункта «Скрывать расширения для зарегистрированных типов файлов». Если расширения будут скрыты, формат не будет отображаться.

Формат файлов. Программа основного назначения

Помимо того, что нужно рассмотреть, как заставить компьютер показывать и скрывать форматы, необходимо также дать небольшое разъяснение по поводу так называемой целевой программы, с которой может быть открыт файл. Еще ее можно назвать программой основного назначения.

Дело вот в чем: одни и те же форматы файлов могут быть открыты разными приложениями. Скажем, .jpg открывается как программами для просмотра изображений, так и графическими редакторами для его изменения. Еще их можно открыть и импортировать в программное обеспечение для создания презентаций, например. Однако то, через какое приложение мы будем нашу картинку в.jpg открывать, зависит от нашей цели - что мы хотим с ней сделать. Поэтому в последующих пояснениях будем учитывать и это.

Текстовые файлы с форматированием

Начнем с описания файлов, содержащих текст с форматированием. Конечно же, наиболее распространенным из таких является формат файла Word (.doc, .docx). Они могут легко передавать текст с дополнительными настройками (например заголовки, разметку страницы и так далее). Такие файлы удобно редактировать во всех версиях Microsoft Office Word (за исключением файлов.docx в программе 2003 года и ранее). Большинство пользователей применяют именно этот текстовый редактор, способный передавать формат текста.

Кроме того, можно назвать еще один формат - .rtf, который также можно открывать и Word, и другим, более простым редактором - WordPad.

Ну и, конечно же, нельзя не вспомнить о том, что есть файл в формате.pdf. Он способен передавать не только текстовую информацию (сохраненную, к примеру, через Office Word), но и содержать графические элементы. Вставить их можно через редакторы изображений, например Adobe Photoshop.

Файлы с текстом без формата

Если говорить о том, в каком виде можно встретить текстовые файлы, нельзя, конечно же, не назвать наиболее популярное расширение. Хоть оно и не способно передавать форматирование текста: заголовки, картинки, таблицы и прочее - тем не менее сами символы и знаки текста лучше всего передает формат файла.txt.

Создать и прочесть его лучше всего с помощью базового редактора, который есть на всех персональных компьютерах (причем даже не только на операционной системе Windows). Это «Блокнот».

С какой бы целью вы ни создавали тот или иной текст, это просто и удобно сделать именно с помощью данной программы. Это могут быть как заметки «под рукой» на рабочем столе, так и системные файлы, предназначенные для размещения на хостинге или для сбора данных с помощью скриптов и программ.

Графические программы

Безусловно, важнейшую роль при работе с компьютером для каждого из нас играет графика. Причем неважно, чем вы занимаетесь: просто демонстрируете друзьям фотографии с отдыха или создаете дизайн для сайта - в каждом из этих, а также во многих других случаях вы встретите форматы графических файлов.

Как правило, это общеизвестные.jpg и.jpeg (наиболее распространенные), .bmp (созданный с помощью стандартной программы Paint рисунок), .png (иконки, способные поддерживать прозрачный фон при переносе картинки), .gif (анимированные изображения, состоящие из нескольких кадров) и.psd (стандартный файл Photoshop, сохраняющий рабочую зону изображения). Безусловно, графических файлов намного больше, но сталкиваются с ними далеко не все. Начнем с разбора основных сфер, где мы работаем с графикой.

Просмотр графики

Конечно же, все форматы графических файлов могут быть открыты для просмотра. Некоторые (такие как.gif, .jpg и.png) можно посмотреть с помощью базовых программ для просмотра картинок, установленных на любом Windows; другие же способны открыться только с помощью специальных программ, предназначенных для редактирования (например, .psd или файл CorelDraw). В таком случае изображение можно будет не только смотреть, но и изменять как вам будет угодно.

Преимущества программ для просмотра в том, что они позволяют удобно знакомиться с контентом (иногда даже в больших масштабах). Кроме того, существуют приложения, способные проводить небольшие манипуляции над фотографиями (вроде создания дополнительной подсветки, ликвидации эффекта «красных глаз» и других). Конечно, их можно назвать и редакторами, но формально они относятся к такому обеспечению, которое лишь дает возможность проводить осмотр изображений.

Редактирование изображений

Что касается более глубокого изменения фото и картинок, то здесь не обойтись без редакторов. Конечно, существует масса узконаправленных программ, позволяющих просто и быстро выполнять ту или иную операцию (например, изменение размеров фото или наложение фильтров). Однако наиболее универсальным и гибким в любом случае остается Photoshop. С этой программой не нужно думать о том, как открыть формат файла графического содержания - она поддерживает широчайшую гамму расширений. И, что примечательно, абсолютное большинство из них может поддаваться изменениям. Возможности, которые PS дает своим пользователям, просто нереально перечислить.

Музыкальные файлы

От фотографий перейдем к музыке и записям - еще одной категории востребованного контента среди пользователей ПК. Конечно же, здесь следует упомянуть формат файла.mp3. Это самое популярное расширение, которое способно гарантировать высококачественное звучание вашей музыки. Совместим он практически с любым устройством, способным воспроизводить медиафайлы.

Далее можно отметить форматы.wave (который в свое время активно использовался на мобильных телефонах, не поддерживающих.mp3), .aac, .aiff, .flac, .ogg. Различия между тем или иным форматом заключаются в том, что некоторые из них используют сжатие аудиоданных, в связи с чем теряется качество звучания. Другие же не прибегают к такому искажению, зато файлы получаются более громоздкими.

Открыть звуковой файл можно с помощью любого проигрывателя. Наиболее популярные из них поддерживают огромное количество форматов.

Фильмы и видео

Те, кто часто смотрит сериалы или какие-нибудь фильмы, отлично знают, что такие файлы преимущественно предоставляются в формате.avi. Это оптимальный вариант из категории «Форматы сохранения файлов» с точки зрения визуально-звуковой передачи данных, поскольку он способен показывать высокое качество на максимальном количестве устройств. Однако помимо него, разумеется, можно смотреть видео в худшем качестве, но с помощью более ранних версий мобильных телефонов (.3gp), а также в формате.mp4 (для старшего поколения плееров), .mpeg и другие.

Опять же, как и в случае с аудиозаписями, открыть их можно любым видеоплеером на Windows или MacOS.

Формат веб-страниц

Вы знаете, что многие адреса сайтов заканчиваются на.html. Странно, не правда ли? Казалось бы, как страница в интернете может заканчиваться так же, как и расширение файла?

Все очень просто! На самом деле, зайдя на тот или иной ресурс, мы обращаемся к этому файлу. И конечно же, если вы видите формат файла.html у себя на компьютере, будьте уверены: перед вами веб-страница. Как открыть ее?

Все зависит от цели запуска такого файла. Скажем, если необходимо просто просмотреть его содержание и то, как отображается код - можно смело использовать браузер (Google Chrome, Opera, Mozilla - на ваш выбор).

В том же случае, если вы хотите изменить страницу, запускать ее нужно с помощью текстовых редакторов, начиная с самого простого, «Блокнота», и заканчивая комплексным решением для создания веб-страниц - Adobe Dreamweaver.

Системные файлы и файлы исполнения

Итак, закончив рассматривать такие типы файлов, как музыка, картинки, фильмы и веб-страницы, перейдем к еще одной не менее важной категории данных, с которой все мы сталкиваемся очень часто - это системные файлы.

Как правило, мы знаем, что они играют важную роль в работе нашей системы. И стараемся не трогать их, дабы не столкнуться с проблемами на уровне операционной системы. Такие файлы частенько идут в формате.dll, и мы привыкли их игнорировать.

Другая категория - это файлы исполнения, обладающие расширением.exe. Мы знаем, что если запустим такой файл, то открываем программу или приложение, к которому он относится. Часто, скачивая из интернета неизвестный файл типа file.exe, мы также можем видеть предупреждение антивирусного приложения, сигнализирующее об угрозе таких файлов.

И правда, .exe могут запустить широкий спектр сценариев на вашем компьютере, поэтому с ними следует быть аккуратными.

Что будет, если изменить формат?

Еще затронем такую тему, как подбор программы, с помощью которой можно открыть файл того или иного формата.

Дело в том, что многие расширения данных являются настолько гибкими, что могут открываться через разные приложения. В качестве примера можно привести.jpg. В обычной программе просмотра фото вы увидите саму картинку, тогда как в Photoshop у вас будет открыто целое рабочее поле, позволяющее менять в этом изображении что угодно.

Это и есть наглядный пример того, что комплекс доступных действий в каждом индивидуальном случае зависит от программного обеспечения, с которым мы работаем. Если открыть файл index.html в браузере, вы увидите страницу сайта, тогда как в блокноте это будет масса строчек с кодом. И так далее.

Правда, конечно же, менять программы для открытия разных типов файлов можно в разумных пределах. Скажем так: открыть аудиофайл при помощи блокнота вы можете, но то, что вы увидите, не будет говорить вам ни о чем: это будет масса закодированной информации, отображающейся в виде "иероглифов".

Скрываем расширения файлов

Итак, мы провели краткий экскурс по форматам файлов, с которыми чаще всего имеют дело рядовые пользователи. Конечно же, их гораздо больше. И ясно, что не с каждым из них вы работали лично. Просто, быть может, вы не задумывались о предназначении некоторых форматов, а теперь они вам стали хоть немного понятнее.

Теперь, если вам неудобно постоянно видеть тип того или иного файла в силу определенных причин (например, чтобы случайно не изменить формат в названии), вы можете отключить такую возможность. Сделать это можно в «Свойствах» любой папки, поставив галочку напротив «Не отображать расширения файлов». Большинству пользователей домашнего компьютера специалисты дают совет поступить именно таким образом, дабы не путаться в том, какой формат у файла, при его переименовании.