Archivo informático

Un archivo informático es una colección de datos con nombre que el sistema que lo administra trata como una unidad. Hoy en día, este sistema se llama sistema de archivos ^{[ 1 ]} . Muchos sistemas informáticos antiguos carecían de un sistema de archivos propiamente dicho , pero se requiere una función de administración para proporcionar una abstracción de archivos .

Los archivos se pueden compartir y transferir entre ordenadores y dispositivos móviles a través de soportes extraíbles , redes o Internet .

Los distintos tipos de archivos informáticos están diseñados para diferentes propósitos. Un archivo puede estar diseñado para almacenar un mensaje escrito, un documento , una hoja de cálculo , una imagen , un vídeo , un programa o cualquier otro tipo de datos. Algunos archivos pueden almacenar varios tipos de datos simultáneamente.

Mediante programas informáticos, una persona puede abrir, leer, modificar, guardar y cerrar un archivo informático. Los archivos informáticos pueden reabrirse, modificarse y copiarse un número ilimitado de veces.

La palabra «archivo» deriva del latín filum («hilo, cuerda»). ^{[ 2 ]} En un uso más extendido, el término inglés «file» pasó a referirse a varios sistemas de organización de papeles y documentos para su recuperación. ^{[ 1 ]}

El término «archivo» se utilizaba en el contexto del almacenamiento informático ya en enero de 1940. En Punched Card Methods in Scientific Computation , ^{[ 3 ]} W.J. Eckert afirmó: «El primer uso extensivo del primitivo tabulador de Hollerith en astronomía lo realizó Comrie . ^{[ 4 ]} Lo utilizó para construir una tabla a partir de diferencias sucesivas y para sumar un gran número de términos armónicos». «Las tablas de funciones se construyen a partir de sus diferencias con gran eficiencia, ya sea como tablas impresas o como un archivo de tarjetas perforadas ».

En febrero de 1950, en un anuncio de Radio Corporation of America (RCA) publicado en la revista Popular Science ^{[ 5 ]} , donde describía un nuevo tubo de vacío con memoria que había desarrollado, RCA declaró: «Los resultados de innumerables cálculos pueden guardarse y recuperarse. Dicho archivo existe ahora en un tubo con memoria desarrollado en los laboratorios de RCA. Electrónicamente, retiene las cifras introducidas en las calculadoras, las almacena mientras memoriza otras nuevas, lo que acelera la obtención de soluciones inteligentes a través de los laberintos matemáticos».

En 1952, "archivo" designaba, entre otras cosas, la información almacenada en tarjetas perforadas . ^{[ 6 ]}

En los inicios de la informática, la palabra «archivo» podía referirse al hardware subyacente , en lugar de al contenido almacenado en él. Por ejemplo, las unidades de disco IBM 350 se denominaban «archivos de disco». ^{[ 7 ]} La introducción, alrededor de 1961 , por parte del Burroughs MCP y el MIT Compatible Time-Sharing System del concepto de « sistema de archivos » que gestionaba varios «archivos» virtuales en un único dispositivo de almacenamiento, es el origen de la acepción actual del término. Si bien el actual « archivo de registro » refleja el concepto inicial de archivos, su uso ha disminuido considerablemente.

Un sistema de archivos proporciona la abstracción de archivos al software que los utiliza; permite que el software organice, nombre y manipule los datos como archivos. Si bien las primeras computadoras no contaban con un sistema de archivos independiente, la función de lo que hoy llamamos sistema de archivos es necesaria, ya que a menudo la proporcionaba directamente el sistema operativo principal.

Los sistemas informáticos modernos no solo incluyen un sistema de archivos, sino que algunos utilizan varios. Los sistemas tipo Unix suelen permitir el uso de múltiples sistemas de archivos. En algunos sistemas Windows, se admiten los sistemas de archivos FAT de MS-DOS y versiones antiguas de Windows, además del sistema de archivos NTFS , que es el sistema de archivos habitual.

Un gestor de archivos es una utilidad que permite al usuario manipular archivos directamente. Normalmente, permite mover, crear, eliminar y renombrar archivos y directorios (también llamados carpetas), aunque puede que no permita visualizar directamente el contenido de los archivos. Por lo general, un sistema informático incluye al menos un gestor de archivos para su sistema de archivos nativo. Por ejemplo, el Explorador de archivos se usa comúnmente en Windows, y Nautilus está presente en varias distribuciones de Linux .

En la mayoría de los sistemas operativos modernos , los archivos se organizan en matrices unidimensionales de bytes . ^{[ 8 ]} El formato de un archivo se define por su contenido, ya que un archivo es simplemente un contenedor de datos. ^{[ 9 ]}

En algunas plataformas, el formato se indica mediante la extensión del archivo , que especifica las reglas para la organización e interpretación de los bytes. Por ejemplo, los bytes de un archivo de texto plano ( .txt en Windows) se asocian con caracteres ASCII o UTF-8 , mientras que los bytes de archivos de imagen, vídeo y audio se interpretan de otra manera. La mayoría de los tipos de archivo también reservan algunos bytes para metadatos , lo que permite que un archivo contenga información básica sobre sí mismo.

Algunos sistemas de archivos pueden almacenar datos arbitrarios (no interpretados por el sistema) específicos del archivo fuera del formato, pero vinculados a él; por ejemplo, atributos extendidos o bifurcaciones . En otros sistemas de archivos, esto se puede lograr mediante archivos auxiliares o bases de datos específicas del software. Sin embargo, todos estos métodos son más propensos a la pérdida de metadatos que los formatos de archivo contenedor y de archivo comprimido .

Las operaciones más básicas que los programas pueden realizar en un archivo son:

• Crear un nuevo archivo
• Cambiar los permisos de acceso y los atributos de un archivo.
• Abre un archivo, lo que hace que el contenido del archivo esté disponible para el programa.
• Leer datos de un archivo
• Escribir datos en un archivo
• Eliminar un archivo
• Cierra un archivo, finalizando la asociación entre este y el programa.
• Trunca un archivo, reduciéndolo a un tamaño específico dentro del sistema de archivos sin sobrescribir ningún contenido.
• Asigna espacio a un archivo sin escribir ningún contenido. No es compatible con algunos sistemas de archivos. ^{[ 10 ]}

En un ordenador, los archivos se pueden crear, mover, modificar, aumentar, reducir ( truncar ) y eliminar. En la mayoría de los casos, los programas que se ejecutan en el ordenador se encargan de estas operaciones, pero el usuario también puede manipular los archivos si es necesario. Por ejemplo, los archivos de Microsoft Word normalmente se crean y modifican mediante el programa Microsoft Word en respuesta a las órdenes del usuario, pero este también puede mover, renombrar o eliminar estos archivos directamente utilizando un programa de gestión de archivos como el Explorador de Windows (en ordenadores con Windows) o mediante la línea de comandos (CLI).

En los sistemas tipo Unix , los programas de espacio de usuario no operan directamente, a bajo nivel, sobre un archivo. Solo el núcleo se encarga de los archivos y gestiona toda la interacción del espacio de usuario con los archivos de forma transparente para los programas de espacio de usuario. El sistema operativo proporciona un nivel de abstracción , lo que significa que la interacción con un archivo desde el espacio de usuario se realiza simplemente a través de su nombre de archivo (en lugar de su inodo ). Por ejemplo, no eliminará el archivo en sí, sino solo un enlace al archivo. Puede haber muchos enlaces a un archivo, pero cuando se eliminan todos, el núcleo considera que el espacio de memoria de ese archivo está libre para ser reasignado. Este espacio libre se considera comúnmente un riesgo de seguridad (debido a la existencia de software de recuperación de archivos ). Cualquier programa de eliminación segura utiliza funciones del espacio del núcleo (sistema) para borrar los datos del archivo.rmfilename

Las transferencias de archivos dentro de un sistema de archivos se completan casi de inmediato porque no es necesario reescribir el contenido de los datos. Solo es necesario modificar las rutas.

En los sistemas informáticos modernos, normalmente se accede a los archivos mediante sus nombres ( nombres de archivo ). En algunos sistemas operativos, el nombre está asociado al archivo en sí. En otros, el archivo es anónimo y se accede a él mediante enlaces con nombre. En este último caso, el usuario puede identificar el nombre del enlace con el archivo, pero esta asociación es errónea, sobre todo cuando existen varios enlaces al mismo archivo.

Los archivos (o enlaces a archivos) pueden ubicarse en directorios. Sin embargo, en términos generales, un directorio puede contener una lista de archivos o una lista de enlaces a archivos. Dentro de esta definición, es fundamental que el término "archivo" incluya directorios. Esto permite la existencia de jerarquías de directorios, es decir, directorios que contienen subdirectorios. Un nombre que se refiere a un archivo dentro de un directorio debe ser, por lo general, único. En otras palabras, no debe haber nombres idénticos dentro de un directorio. Sin embargo, en algunos sistemas operativos, un nombre puede incluir una especificación de tipo, lo que significa que un directorio puede contener un nombre idéntico para más de un tipo de objeto, como un directorio y un archivo.

En entornos donde un archivo tiene nombre, tanto su nombre como la ruta a su directorio deben identificarlo de forma única entre todos los demás archivos del sistema; no puede haber dos archivos con el mismo nombre y ruta. Cuando un archivo es anónimo, existen referencias con nombre dentro de un espacio de nombres. En la mayoría de los casos, cualquier nombre dentro del espacio de nombres se refiere a un solo archivo. Sin embargo, cualquier archivo puede estar representado dentro de cualquier espacio de nombres por uno, dos o más nombres.

Cualquier cadena de caracteres puede ser un nombre bien formado para un archivo o un enlace, dependiendo del contexto de la aplicación. Que un nombre esté bien formado o no depende del tipo de sistema informático que se utilice. Los primeros ordenadores solo permitían unas pocas letras o dígitos en el nombre de un archivo, pero los ordenadores modernos permiten nombres largos (algunos de hasta 255 caracteres) que contienen casi cualquier combinación de letras o dígitos Unicode , lo que facilita la comprensión del propósito de un archivo de un vistazo. Algunos sistemas informáticos permiten que los nombres de archivo contengan espacios; otros no. La distinción entre mayúsculas y minúsculas en los nombres de archivo la determina el sistema de archivos . Los sistemas de archivos Unix suelen distinguir entre mayúsculas y minúsculas y permiten que las aplicaciones de nivel de usuario creen archivos cuyos nombres solo difieran en las mayúsculas y minúsculas. Microsoft Windows admite varios sistemas de archivos, cada uno con diferentes políticas con respecto a la distinción entre mayúsculas y minúsculas. El sistema de archivos FAT común puede tener varios archivos cuyos nombres difieran solo en las mayúsculas y minúsculas si el usuario utiliza un editor de disco para editar los nombres de archivo en las entradas del directorio . Sin embargo, las aplicaciones de usuario normalmente no permiten crear varios archivos con el mismo nombre pero que difieran en las mayúsculas y minúsculas.

La mayoría de los ordenadores organizan los archivos en jerarquías mediante carpetas, directorios o catálogos. El concepto es el mismo, independientemente de la terminología utilizada. Cada carpeta puede contener un número arbitrario de archivos y, a su vez, otras carpetas. Estas carpetas se denominan subcarpetas. Las subcarpetas pueden contener aún más archivos y carpetas, y así sucesivamente, creando una estructura de árbol en la que una "carpeta maestra" (o "carpeta raíz", cuyo nombre varía según el sistema operativo) puede contener cualquier número de niveles de otras carpetas y archivos. Las carpetas pueden tener nombre, al igual que los archivos (excepto la carpeta raíz, que a menudo no tiene nombre). El uso de carpetas facilita la organización lógica de los archivos.

Cuando un ordenador permite el uso de carpetas, cada archivo y carpeta tiene no solo un nombre propio, sino también una ruta que identifica la carpeta o carpetas donde se encuentra. En la ruta, se utiliza un carácter especial, como una barra inclinada, para separar los nombres de los archivos y las carpetas. Por ejemplo, en la ilustración de este artículo, la ruta /Nómina/Salarios/Gerentes identifica de forma única un archivo llamado Gerentes en una carpeta llamada Salarios , que a su vez se encuentra dentro de una carpeta llamada Nómina . En este ejemplo, los nombres de las carpetas y los archivos están separados por barras inclinadas; la carpeta raíz no tiene nombre, por lo que la ruta comienza con una barra inclinada (si la carpeta raíz tuviera un nombre, este precedería a esta primera barra).

Muchos sistemas informáticos utilizan extensiones en los nombres de archivo para identificar su contenido, también conocido como tipo de archivo. En los ordenadores con Windows, las extensiones consisten en un punto al final del nombre del archivo, seguido de algunas letras que identifican el tipo de archivo. Una extensión .txt identifica un archivo de texto; una extensión .doc identifica cualquier tipo de documento o documentación, generalmente en formato Microsoft Word ; y así sucesivamente . Incluso cuando se utilizan extensiones en un sistema informático, el grado en que el sistema las reconoce y las tiene en cuenta puede variar; en algunos sistemas son obligatorias, mientras que en otros se ignoran por completo si se presentan.

Muchos sistemas informáticos modernos ofrecen métodos para proteger los archivos contra daños accidentales y deliberados. Los ordenadores que permiten el acceso a múltiples usuarios implementan permisos de archivo para controlar quién puede modificar, eliminar o crear archivos y carpetas. Por ejemplo, a un usuario se le puede otorgar permiso únicamente para leer un archivo o carpeta, pero no para modificarlo ni eliminarlo; o bien, se le puede otorgar permiso para leer y modificar archivos o carpetas, pero no para ejecutarlos. Los permisos también se pueden usar para permitir que solo ciertos usuarios vean el contenido de un archivo o carpeta. Los permisos protegen contra la manipulación o destrucción no autorizada de la información en los archivos y mantienen la confidencialidad de la información privada frente a usuarios no autorizados.

Otro mecanismo de protección implementado en muchos ordenadores es la bandera de solo lectura. Cuando esta bandera se activa para un archivo (lo cual puede hacerse mediante un programa informático o por un usuario), el archivo puede examinarse, pero no modificarse. Esta bandera es útil para información crítica que no debe modificarse ni borrarse, como archivos especiales utilizados únicamente por partes internas del sistema informático. Algunos sistemas también incluyen una bandera oculta para hacer invisibles ciertos archivos; esta bandera la utiliza el sistema informático para ocultar archivos esenciales del sistema que los usuarios no deben alterar.

Todo archivo que tenga alguna utilidad debe tener alguna manifestación física. Un archivo (un concepto abstracto) en un sistema informático real debe tener un equivalente físico real para poder existir.

En términos físicos, la mayoría de los archivos informáticos se almacenan en algún tipo de dispositivo de almacenamiento de datos. Por ejemplo, la mayoría de los sistemas operativos almacenan archivos en un disco duro . Los discos duros han sido la forma omnipresente de almacenamiento no volátil desde principios de la década de 1960. ^{[ 11 ]} Cuando los archivos contienen solo información temporal, pueden almacenarse en la RAM . Los archivos informáticos también pueden almacenarse en otros medios en algunos casos, como cintas magnéticas , discos compactos , discos versátiles digitales , unidades Zip , unidades flash USB , etc. El uso de unidades de estado sólido también está comenzando a competir con el disco duro.

En los sistemas operativos tipo Unix, muchos archivos no tienen un dispositivo de almacenamiento físico asociado. Ejemplos de ello son /dev/null y la mayoría de los archivos en los directorios /dev , /proc y /sys . Estos son archivos virtuales: existen como objetos dentro del núcleo del sistema operativo.

Desde la perspectiva de un programa de usuario en ejecución, los archivos suelen representarse mediante un bloque de control de archivos o un identificador de archivo . Un bloque de control de archivos (FCB) es un área de memoria que se manipula para establecer un nombre de archivo, etc., y luego se pasa al sistema operativo como parámetro; fue utilizado por sistemas operativos IBM antiguos y los primeros sistemas operativos de PC, incluidos CP/M y las primeras versiones de MS-DOS . Un identificador de archivo suele ser un tipo de dato opaco o un número entero; fue introducido alrededor de 1961 por el Burroughs MCP basado en ALGOL que se ejecutaba en el Burroughs B5000 , pero ahora es omnipresente.

Archivo JPEG original

Archivo JPEG dañado, con un solo bit invertido (cambiado de 0 a 1, o viceversa).

Aunque el segundo archivo presenta una corrupción visible, aún se puede distinguir cómo podría haber sido la imagen original.

Cuando se dice que un archivo está dañado, es porque su contenido se ha guardado en el ordenador de tal forma que no puede leerse correctamente, ni por un humano ni por un programa informático. Dependiendo de la magnitud del daño, a veces se puede recuperar el archivo original , o al menos comprenderlo parcialmente. ^{[ 12 ]} Un archivo puede crearse dañado o dañarse posteriormente mediante sobrescritura.

Existen muchas maneras en que un archivo puede corromperse. Lo más común es que el problema ocurra durante el proceso de escritura del archivo en un disco . ^{[ 13 ]} Por ejemplo, si un programa de edición de imágenes falla inesperadamente al guardar una imagen, ese archivo puede corromperse porque el programa no pudo guardarlo por completo. El propio programa podría advertir al usuario que hubo un error, permitiendo un nuevo intento de guardar el archivo. ^{[ 14 ]} Otros ejemplos de razones por las que los archivos se corrompen incluyen:

• El propio ordenador se apaga inesperadamente (por ejemplo, debido a un corte de energía) con archivos abiertos o archivos en proceso de ser guardados; ^{[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]}
• Se interrumpió una descarga antes de que finalizara;
• Debido a un sector defectuoso en el disco duro ; ^{[ 12 ] [ 13 ]}
• El usuario retira una unidad flash (como una memoria USB ) sin desmontarla correctamente (lo que comúnmente se denomina "retirada segura"); ^{[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]}
• Software malicioso, como un virus informático ; ^{[ 12 ] [ 13 ] [ 19 ] [ 20 ]}
• Una unidad flash que se está volviendo demasiado vieja. ^{[ 18 ]}

La corrupción de archivos suele ser involuntaria; sin embargo, puede realizarse intencionadamente como un acto de engaño para que un estudiante o empleado obtenga una prórroga en su fecha límite. Existen servicios que ofrecen corrupción de archivos bajo demanda, los cuales, en esencia, rellenan un archivo con datos aleatorios para que no pueda abrirse ni leerse, pero que aún parezca legítimo. ^{[ 21 ] [ 22 ]}

Una de las contramedidas más efectivas para la corrupción involuntaria de archivos es hacer copias de seguridad de los archivos importantes. ^{[ 23 ]} En caso de que un archivo importante se corrompa, el usuario puede simplemente reemplazarlo con la versión de la copia de seguridad.

Cuando los archivos informáticos contienen información de suma importancia, se utiliza un proceso de copia de seguridad para protegerlos contra desastres que podrían destruirlos. Realizar una copia de seguridad de los archivos consiste simplemente en guardar copias en una ubicación separada para poder restaurarlos si el ordenador sufre algún daño o si se eliminan accidentalmente.

Existen muchas maneras de hacer copias de seguridad de archivos. La mayoría de los sistemas informáticos ofrecen programas de utilidad para facilitar el proceso, que puede resultar muy laborioso si hay muchos archivos que proteger. Los archivos suelen copiarse en soportes extraíbles, como CD grabables o cintas de cartucho. Copiar los archivos a otro disco duro del mismo ordenador protege contra el fallo de un disco, pero si es necesario proteger contra el fallo o la destrucción de todo el ordenador, entonces se deben hacer copias de los archivos en otros soportes que puedan extraerse del ordenador y almacenarse en un lugar seguro y remoto.

El método de copia de seguridad abuelo-padre-hijo crea automáticamente tres copias de seguridad; el archivo del abuelo es la copia más antigua del archivo y el del hijo es la copia actual.

• Bloque (almacenamiento de datos)
• Archivo especial de personaje
• Gestión de archivos informáticos
• Jerarquía de datos
• Todo es un archivo
• Camuflaje de archivo
• Copia de archivos
• Conversión de archivos
• Eliminación de archivos
• Directorio de archivos
• Gestor de archivos
• Sistema de archivos
• Nombre del archivo
• Base de datos de archivos planos
• Composición del objeto
• Copia digital
• Tipo de archivo Unix
• archivo de cero bytes

• Contenido multimedia relacionado con archivos informáticos en Wikimedia Commons