Organizzazione dei dati su disco
I dischi magnetici (floppy disk,
hard
disk) oppure ottici (CD-Rom,
DVD) sono detti memorie non volatili, cioè in assenza di corrente
non perdono i dati memorizzati, come invece avviene per le
RAM. Sono più lenti della memoria principale, perchè composti da dischi in
movimento, ma molto più capienti. Dal punto di vista costruttivo (hardware) sono
formati da tracce magnetiche (o spire di materiale riflettente nel caso di CD e
DVD) su cui la testina (o il laser) va a leggere e/o scrivere. Ogni disco ha
quindi determinate caratteristiche fisiche ben distinte.
Dal punto di vista software, invece, il disco viene gestito come unità
logica, le cui caratteristiche sono solo la capacità e la possibilità di
essere letti e/o scritti. Il riposizionamento fisico delle informazioni logiche
sul disco è gestito dal controller dei dischi (un circuito che
risiede sulla scheda madre).
Le informazioni vengono memorizzate sul disco raggruppandole
in file. Un file è caratterizzato da un nome con cui lo si può
identificare univocamente e da una estensione. In base all'estensione del file
si può indicare al programma che dovrà leggerlo il formato di ciò che vi è
scritto.
Per esempio i file .EXE sono programmi eseguibili (EXEcutable), vengono letti
dal sistema operativo ed interpretati da esso. I file .DOC sono in genere
documenti (DOCument) e vengono letti dai programmi di elaborazione testi, non
dal sistema direttamente. Entrambi i formati contengono sequenze di bit che però
hanno significati diversi. Se per esempio prendo un documento e lo rinomino EXE
esso verrà effettivamente eseguito dal sistema, ma il risultato sarà un errore,
perchè conterrà comandi alla rinfusa senza magari parametri con cui possano
lavorare. Analogamente un programma posso chiamarlo DOC ed aprirlo con il word
processor (programma di scrittura testi) ed il risultato sarà una sequenza di
simboli incomprensibili.
Due file possono avere lo stesso contenuto, ma devono avere nomi diversi o
diverse estensioni, altrimenti si rischierebbe di entrare in un caso di
indecisione, valore non ammesso dalla matematica binaria e dall'algebra
di Boole.
Per poter raggruppare diversi file facenti parte di uno
stesso programma in uno stesso spazio si è dovuto ricorrere alle directory
(elenco). Questo è il vecchio nome che utilizzavano i sistemi
DOS, mentre i nuovi sistemi (da
Windows 95 in poi) le chiamano
folders (cartelle), che rende molto di più l'idea di
un contenitore.
Quindi due file uguali, con lo stesso nome, la stessa estensione e lo stesso
contenuto possono coesistere ma in cartelle diverse. Per esempio ci può essere
un file chiamato "A.DOC" nella cartella "Documenti" ed una copia dello stesso,
chiamato sempre "A.DOC" nella cartella "Backup".
Le cartelle possono, oltre a contenere i file, contenere altre cartelle, che
vengono quindi chiamate sottocartelle. La prima cartella del disco
non ha nome e viene definita root directorry (cartella radice) ed
identificata dal carattere "\" (barra retroversa), che è anche il
separatore per le altre cartelle.
Infine il disco ha una lettera identificativa chiamata lettera di unità assegnata in base ad un ordine logico dal sistema operativo. Questa lettera è sempre accompagnata dai due punti ":".
Così, per identificare un file servono le seguenti
indicazioni: lettera_dell'unità : \
cartella \ sottocartella(eventuale) \ nome_file . estensione
Questa sequenza ordinata viene chiamata percorso ed utilizzata dai
programmi per fare riferimento ai file.
Data la possibilità di annidare cartelle sotto altre
cartelle, file sotto cartelle diverse e cartelle sotto dischi diversi, con
l'avvento dei sistemi operativi grafici si è scelto di rappresentare lo stato
del disco tramite una struttura detta ad albero (figura)
nella quale la directory principale è il tronco ed ogni cartella è un ramo che
viene mostrato in forma compressa (-) ma può essere espanso (+) mostrando
le sottocartelle ed i file.
Le cartelle ed i file hanno, oltre al nome ed alla posizione sul disco,
determinate proprietà quali la data e l'ora di creazione,
dell'ultima modifica e dell'ultimo accesso. Vi sono poi 4
attributi, che determinano lo stato del file:
- Archive (archivio). Viene generalmente impostato quando un file
viene copiato in un'altra posizione del disco. In questo modo per esempio un
programma di backup (copie di riserva) analizzando i file scarta ciò che è già
segnato come archivio, perchè potrebbe voler dire che è già stato salvato.
- System (sistema). Un file viene marchiato di sistema per impedire a
programmi ed utenti di utilizzarlo. Gli utenti esperti disabilitano questo
attributo quando vogliono modificare un file facente parte del sistema
operativo.
- Read-only (sola lettura). Un file impostato in sola lettura non può
essere modificato nè dal programma nè dall'utente. In genere sono impostati in
sola lettura i modelli dei documenti ed anche alcuni file importanti per il
sistema. Attenzione: i file presenti su CD-Rom hanno tutti l'attributo di
sola lettura, perchè il CD-Rom non può essere scritto se non con appositi
programmi. Copiando però i file da CD ad hard disk essi mantengono l'attributo
di sola lettura quindi per modificarli è necessario togliere questo attributo
una volta che il file è stato copiato.
- Hidden (nascosto). Viene impostato per rendere il file invisibile da
parte dell'utente, ma i programmi vi possono accedere e se non è anche di sola
lettura può essere modificato. In genere alcuni file di sistema vengono
nascosti.
Questi attributi sono comuni per file e cartelle, si possono impostare separatamente o congiuntamente e vengono mantenuti durante le operazioni di copia, spostamento, trasmissione, ecc..
Infine i sistemi grafici come Windows associano una icona ad ogni tipo di file. Se il file contiene l'immagine per l'icona (come i file eseguibili) allora viene riprodotta l'immagine interna, altrimenti il sistema cerca, in base all'estensione, l'icona predefinita, contenuta in un file di Windows e il cui riferimento si trova nel registro di sistema.
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