Основні поняття про файли і файлові системи

📌 Про що ця тема

Тут перевіряють розуміння того, як операційна система зберігає й упорядковує дані на носіях. Ключові поняття — файл, каталог (папка), шлях до файлу та файлова система. Ці знання потрібні для роботи з дисками, резервним копіюванням і розумінням обмежень різних носіїв.

📖 Головне

• Файл — це іменований набір даних, що зберігається на носії як єдине ціле. Має імʼя, розширення, розмір, атрибути й дату створення/зміни.

• Імʼя файлу складається з власне імені та розширення, відокремленого крапкою (наприклад, zvit.docx). Розширення вказує тип файлу й програму для його відкриття.

• Приклади розширень: txt (текст), docx (документ Word), jpg/png (зображення), mp3 (звук), mp4/avi (відео), exe (програма), zip/rar (архів), pdf (документ), html (вебсторінка).

• Атрибути файлу — додаткові властивості: «тільки для читання», «прихований», «системний», «архівний». Керують доступом і відображенням.

• Каталог (папка, директорія) — це контейнер для файлів та інших каталогів. Створює ієрархічну (деревоподібну) структуру.

• Коренева папка (корінь) — найвищий рівень носія, з якого починається дерево каталогів.

• Шлях до файлу — послідовність папок від кореня до файлу. Повний (абсолютний) шлях містить імʼя диска, усі папки й імʼя файлу, наприклад C:\Школа\Звіти\zvit.docx.

• Файлова система — спосіб організації, зберігання та іменування даних на носії; визначає розмір кластера, максимальний розмір файлу й диска.

• Поширені файлові системи: FAT32 (старіша, обмеження на файл до 4 ГБ), NTFS (для Windows, підтримує великі файли й права доступу), exFAT (для флешок і карток), ext4 (у Linux).

• Кластер — найменша одиниця дискового простору, яку виділяють під файл. Навіть малий файл займає цілий кластер.

• Операції з файлами: створення, відкриття, збереження, копіювання, переміщення, перейменування, видалення.

🔢 Як це працює на прикладі

Є шлях D:\Фото\2024\море.jpg.

• D: — імʼя диска (носій, з якого починається шлях).

• Фото — папка в корені диска D.

• 2024 — вкладена папка всередині «Фото».

• море.jpg — файл; імʼя «море», розширення «jpg» (зображення).

Отже, щоб дістатися файлу, система проходить: корінь D → Фото → 2024 → море.jpg.

Другий приклад: чому файл 1 КБ займає більше місця? Якщо кластер = 4 КБ, файл розміром 1 КБ усе одно резервує цілий кластер 4 КБ — решта 3 КБ не використовується.

⚠️ Типові помилки

• Плутають папку і файл: папка не зберігає дані сама, а лише організовує файли.

• Вважають, що розширення — частина «назви для краси»; насправді воно визначає тип файлу й програму відкриття.

• Забувають обмеження FAT32: на неї не записати файл понад 4 ГБ (наприклад, велике відео).

• Плутають абсолютний і відносний шлях: абсолютний завжди починається від кореня (диска).

• Думають, що розмір файлу на диску точно дорівнює «чистому» розміру — через кластери він часто більший.

🎯 Що завчити напамʼять

• Структура: диск → папки → файл; розділювач у Windows — зворотна скісна «\».

• Файлові системи: FAT32 (до 4 ГБ на файл), NTFS (Windows), exFAT (флешки), ext4 (Linux).

• Типові розширення та їх призначення.

• Кластер — найменша одиниця виділення місця.

🧠 Перевір себе

1. Що визначає розширення файлу?

2. Чим каталог відрізняється від файлу?

3. Яке обмеження на розмір файлу має FAT32?

4. Що таке абсолютний шлях?

Відповіді: 1 — тип файлу і програму для його відкриття; 2 — каталог лише організовує файли в ієрархію, а не зберігає дані сам; 3 — один файл не може перевищувати 4 ГБ; 4 — повний шлях від кореня (диска) через усі папки до файлу.