1. Rozpoznání formátu ve Windows

• Přípona názvu souboru = ta část názvu souboru, která je za (poslední) tečkou

• Programy (při ukládání souboru) příponu názvu nastavují tak, aby odpovídala formátu souboru

• Přípona má obvykle jen několik znaků (často 3 znaky), takže často bývá zkráceninou nebo zkratkou názvu (nebo nějaké vlastnosti) formátu

• Operační systém MS-DOS (80.–90. léta) umožňoval pouze názvy souborů ve formátu označovaném jako „8.3“ – Tedy že kmen má maximálně 8 znaků a přípona maximálně 3 znaky

• Zbylá část názvu (před tečkou) se označuje jako kmen názvu

Formát	Přípona
Document (MS Word)	doc
Document (MS Word 2007), používá XML	docx
Open Document Text	odt
Graphics Interchange Format (GIF)	gif
Formát programu Adobe Illustrator	ai

Průzkumník Windows a přípony

• V programu Průzkumník Windows má přípona názvu vliv na:

• Ikonu souboru

• Popisek informující o typu (formátu) souboru

• Program, který se spustí, když soubor uživatel „aktivuje“ (např. poklepe na něj myší) - Tzv. asociovaný program

• Obsah místní nabídky (po klepnutí pravým tlačítkem myši)

• Ostatní programy toto chování obvykle přebírají, takže jej lze označit za standard v celých Windows

  • Přípona má tedy poměrně zásadní vliv na to, jak se se souborem pracuje

    • Proto jsou ve výchozím nastavení programu Průzkumník přípony názvů souborů skryté

    • Aby příponu uživatel omylem nezměnil (a tím si způsobil problémy při práci se souborem)

Asociovaný program ve Windows

• V OS Windows existuje přiřazení dvojic přípona ↔ program

  • Říká se, že program je „asociován“ s danou příponou

  • Typicky je to program, který příslušnému formátu „rozumí“

• Když uživatel nějaký soubor aktivuje, spustí se asociovaný program (program asociovaný s příponou toho souboru)

  • Aktivuje = poklepe na něj myší, nebo jej klepnutím myši vybere a stiskne Enter

  • Program obvykle aktivovaný soubor načte (pro editaci), zobrazí (např. dokument), přehraje (např. video) apod.

• Na počítači ale může být nainstalováno více programů, které příslušnému formátu „rozumí“

  • Jak má uživatel otevřít soubor v některém z těchto jiných programů?

    • Klepnout pravým tlačítkem na soubor a z místní nabídky vybrat možnost Otevřít v programu… a pak konkrétní program

    • Spustit daný asociovaný program, aktivovat v něm funkci pro otevření souboru (obvykle Soubor  Otevřít) a vybrat konkrétní soubor

Převod mezi formáty

• Je nutný program, který umí oba formáty

  • Musí umět načíst data ve zdrojovém formátu

  • Musí umět uložit data v cílovém formátu

  • Některé programy mívají volbu možnost uložit soubory v různých formátech

    • např. MS Word – Soubor -> Uložit jako …

• !!! Změna přípony nestačí !!!

  • Tím se změní jen „popisek“, data zůstanou stejná

  • Soubor by se pak otevíral ve špatném programu, který by pravděpodobně jen zahlásil chybu (že je soubor „poškozen“ – neodpovídá udanému formátu)

• Příklad:

  • Potřebuji soubor *.doc převést na *.pdf

  • Převod může provést program, který umí zároveň:

    • Načíst (otevřít) formát *.doc

    • Uložit formát *.pdf

  • Lze použít Adobe Acrobat nebo MS Word (min. 2007) a zvolit volbu Soubor -> Uložit jako … -> PDF nebo XPS

Správa souborů dat z pohledu operačního systému

Správa souborů

• Správa souborů jako služba operačního systému zahrnuje:

  • ukládání a čtení dat na/z pevného disku (paměťových médií)

  • vytváření datové abstrakce ve formě souborů hierarchicky organizovaných do adresářové struktury

  • -> vytváření systému souborů

Systém souborů

• Systém souborů (file system) určuje, jak jsou soubory uloženy na záznamovém zařízení (paměti, pevném disku, …)

• Systém souborů má často podobu normy (dokumentu), která popisuje, jak:

  • Zjistit, kde je na disku ještě volné místo

  • Uložit data souboru

    • Jak poznat, kde data souboru vůbec jsou (kde začínají a kde končí, data jednoho souboru můžou být také rozdělena na více částí)

    • Jak uložit data souboru (ne vždy platí, že 0 se skutečně uloží jako 0 a 1 jako 1 – viz dále)

  • Uložit metadata souboru

    • Jméno souboru, časové údaje, atributy, přístupová práva, …

  • Uložit adresářovou strukturu

    • Jména adresářů, které soubory v adresářích jsou a struktura adresářů

Rozdíly mezi systémy souborů

• Systémy souborů se mezi sebou liší:

  • Výkonem - Rychlostí provádění různých operací (výpis souborů v adresáři, ukládání malých/velkých souborů atd.)

  • Omezeními - Omezení na velikost disku (oddílu), velikost souboru, povolené znaky ve jménech souborů a adresářů, délka jména souboru, přesnost časových údajů atd.

  • Funkcemi - Možnost uložení přístupových práv, atributů, časových údajů a dalších metadat, Možnost data souborů šifrovat a komprimovat, Podpora žurnálování

Systém souborů FAT32

• FAT (File Allocation Table) - tabulka místa vyhrazeného pro soubory

• Výhody:

  • Jednoduchý, otevřený (dokumentace je veřejná)  široká podpora

  • Různé operační systémy (Windows, Mac OS, Linux, …) i spotřební elektronika (DVD rekordéry apod.)

• Nevýhody:

  • Omezení: soubor max. 4 GB - Větší soubor nelze na takový disk nakopírovat (!)

  • Nenabízí skoro žádné speciální funkce - Např. neumí uložit přístupová práva¨

  • Na discích velké kapacity (100 GB a více) jsou jiné systémy souborů často rychlejší

Systém souborů NTFS

• NTFS (New Technology File System) - systém souborů nové technologie

• Výhody:

  • Bez omezení (pro běžného uživatele)

  • Řada speciálních funkcí:

    • Umí uložit přístupová práva  je možné soubory zabezpečit proti neoprávněnému přístupu

    • podpora žurnálu

    • Možnost uložení různých metadat (což některé programy využívají)

• Nevýhody:

  • Složitější, neveřejný (Microsoft)  bezproblémová podpora jen v Microsoft Windows

Další služby spojené s uložením dat

Komprese dat v souboru

• Komprese souborů dat (komprimace dat) je speciální postup při ukládání nebo transportu dat

  • snaha zmenšit velikost datových souborů - výhodné např. pro jejich archivaci nebo při přenosu přes síť s omezenou rychlostí (snížení doby nutné pro přenos)

• Zvláštními postupy zvoleným kompresním algoritmem se ze souboru odstraňují nadbytečné informace a zmenšuje se celkový objem dat

• Ztrátová komprese – některé informace nenávratně ztraceny a nelze je zpět rekonstruovat

  • Používá se tam, kde je možné ztrátu některých informací tolerovat a kde nevýhoda určitého zkreslení je vyvážena velmi významným zmenšením souboru

  • Např. pro kompresi zvuku a obrazu (videa), při jejichž vnímání si člověk chybějících údajů nevšimne nebo si je dokáže domyslet (do určité míry)

• Bezeztrátová komprese – obvykle není tak účinná jako ztrátová komprese dat

  • komprimovaný soubor lze opačným postupem rekonstruovat do původní podoby

  • Např. při přenášení počítačových dat, výsledků měření, textu apod., kde by ztráta i jediného znaku mohla znamenat nenávratné poškození souboru.

Archivace dat

• Archivní soubor je soubor složený z jednoho nebo více souborů společně s metadaty (popisem):

  • z jakého zdroje, jednotky a média pocházejí

  • adresářovou strukturou

  • detekcí chyb

  • informacemi pro obnovení souborů

  • komentářům k souborům

• Archivní soubory jsou obvykle komprimované bezeztrátovou kompresí

• Archivní soubory mohou být také zašifrované, zčásti, nebo celé

• Archivní soubory se používají k uložení více souborů pohromadě do jednoho souboru pro snazší přenositelnost a skladování

Souborový archiv ve Windows

• Souborový archiv (též archivní soubor, file archive)

  • „balíček“ (soubor) sestávající se z jednoho nebo více souborů a jejich metadat

  • Příklady: ZIP, RAR, 7-Zip (*.7z), ARJ, …

  • Výhody: lepší přenositelnost a skladování „balíčku“

  • Nevýhoda: horší zacházení s jednotlivými soubory

  • Obvykle je použita bezeztrátová komprese dat

    • Ale mohou existovat i archivy bez komprese (např. ISO)

  • Často možnost šifrování dat

• Průzkumník Windows:

  • Vytvoření archivu („zabalení“):

    • Označit soubory, pravé tlačítko  Odeslat  Komprimovaná složka (metoda ZIP)

  • Vytáhnutí souborů z archivu („rozbalení“):

    • Kopírovat soubory jako z obyčejné složky

    • Archiv, pravé tlačítko  Extrahovat vše…

Žurnálování

• Když je počítač nečekaně odpojen od elektřiny, může na disku zůstat „nepořádek“

  • Např. při přerušené operaci zápisu se zapsala jen část dat (takže např. údaj o velikosti souboru je chybný)

  • Při příštím spuštění počítače je nutné nepořádek „uklidit“ (opravichyby)

• FAT32

  • Při opravě je nutné zkontrolovat celý disk

  • Oprava může trvat hodně dlouho (minuty, hodiny)

• NTFS používá tzv. žurnál

  • Do žurnálu se zaznamenávají všechny operace ještě před tím, než jsou provedeny (a po úspěšném provedení se mažou)

  • Při opravě tedy stačí zkontrolovat jen ty části disku, které jsou zmíněny v žurnálu (tj. přerušené operace)

  • Oprava tedy trvá obvykle jen pár sekund