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Datei-Aufbau


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Frage

Hallöööchen mit 3 öchen,

ich suche nach Quellen die mir erklären wie eine Datei aufgebaut ist. Das ganze ist für mich schwierig zu beschreiben weil ich keine Fachbegriffe kenne und auch nicht weiß was ich in Google eingeben kann damit ich nicht Themenferne Ergebnisse bekomme.

Ich brauche es gerade noch nicht, ich bin einfach nur daran interessiert. Was ich Beispielsweise wissen möchte:

- Hat eine Datei einen Header (wie z.B. Pakete die man über Wireshark sehen kann) oder wie sonst ist eine Datei aufgebaut

- Wo stehen die ganzen Eigenschaften einer Datei (Hersteller, Company, Beschreibung)

- Woher weiß mein Windows wo die Datei genau auf meiner Festplatte liegt?

Solche Dinge in etwa suche ich und würde mich freuen wenn da jemand eine gut verständliche Quelle hat :)

 

Tician

Bearbeitet von Tician
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9 Antworten auf diese Frage

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Dann musst Du Dich, wohl oder übel, mit dem Dateisystem auseinander setzen. Zur Zeit dürfte das bei Windows NTFS sein. Dort dürfte alles Wesentliche beschrieben stehen.

Vereinfacht ausgedrückt, kann man sich das wie ein Paar aus Datenbank und Festplatte vorstellen. Du hast eine Datenbank, welche die Metadaten enthält (Dateiname, Ort, Größe, Ersteller, usw.) und einen Link/Handle zum entsprechenden Speicherplatz auf der Festplatte.

Der Rest erfolgt dann über das jeweilige Programm, welches diese Daten liest und interpretiert. Mal als ausführbare Datei, mal als Bild, Video oder eben Word-Datei. Das ist Interpretationssache des Programms und hat erst mal nichts mit der Datei als solches zu tun.

Bearbeitet von Errraddicator
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Eine Datei hat erst mal keinen Aufbau. Es ist nur ein Strom aus Bytes und besitzt auch kein Header.
Attribute, wie z.B. Erstellungsdatum, Besitzer, Schreibgeschützt und der Pfad in der Partition stehen im File System.

Wenn man eine Datei öffnet, erhält man vom Betriebssystem einen einen sog. Handle. Über diesen Handle kann man dann die Datei einlesen.

Unter Unix gibt es den Leitsatz: "Everything is a file". Das bedeutet, dass alle I/O-Byteströme als Datei im File System verfügbar gemacht werden sollen. D.h. selbst Tastendrücke auf der Tastatur sind als Bytestrom als Datei im File System verfügbar.

Bearbeitet von Whiz-zarD
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Wikipedia als einzige Quelle ist nicht das wahre zumal es viel zu umständliche Formulierungen benutzt die jemand wie ich der es  nicht auswendig lernen möchte nicht versteht. Ich würde mich nur mal auf Windows beschränken und versuchen das zu verstehen.

Ich habe aus denen Quellen es soweit verstanden das das Dateisystem die Ordnerstruktur von Windows ist, aber dort liegen soweit ich sehe nur die Daten. Die Eigenschaften (laut meinem Ausbilder stehen sie mit in der Datei als 'Header') kann ich sonst nirgendwo aufspüren. Ich suche mal weiter...

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@Tician Zum Thema Dateiversion, Hersteller, etc.: Ich nehme an Du meinst die Informationen von PE-Dateien unter Windows (https://de.wikipedia.org/wiki/Portable_Executable)

Die stehen tatsächlich in der Datei - nette Bilder hier:

Das ist aber formatspezifisch. In einem anderen Dateiformat stehen eben ganz andere Informationen.

Oft steht am Anfang einer Datei eine https://en.wikipedia.org/wiki/Magic_number_(programming) zur leichteren Identifikation - nötig ist das aber nicht.

Witzigerweise steht bei manchen Dateien der Header vorn (z.B. JPG), bei manchen wird "von hinten" nach dem Header gesucht - z.B. bei ZIP Dateien: https://de.wikipedia.org/wiki/ZIP-Dateiformat#/media/File:ZIPformat.svg

Wenn man jetzt z.B. ein JPG File mit einer ZIP Datei zusammenkopiert (copy /b file.jpg + file2.zip ausgabe.jpg) ethält man eine Zwitterdatei, welche sowohl mit einem Bildbetrachter, als auch einem ZIP Programm geöffnet werden kann. Der vom jeweiligen Programm als Müll angesehene Teil wird einfach übersprungen..

Sehenswerter Vortrag über Spass mit Dateiformaten vom 31C3:

 

Wie die Dateien selbst auf dem Datenträger landen ist wie schon erwähnt Sache des Dateisystems. Bei NTFS gibt es dann die MFT (http://www.ntfs.com/ntfs-mft.htm) als Inhaltsverzeichnis + Speicher für kleine Dateien. Das ist eine Wissenschaft für sich - Für B-Trees hätte ich noch eine Videoempfehlung :)

 

Bearbeitet von RipperFox
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vor 21 Minuten schrieb Tician:

Ich habe aus denen Quellen es soweit verstanden das das Dateisystem die Ordnerstruktur von Windows ist, aber dort liegen soweit ich sehe nur die Daten. Die Eigenschaften (laut meinem Ausbilder stehen sie mit in der Datei als 'Header') kann ich sonst nirgendwo aufspüren. Ich suche mal weiter...

Nein, im File System liegen die Attribute der Datei. Für NTFS ist sogar der Inhalt der Datei ein Attribut:

Zitat

The NTFS file system views each file (or folder) as a set of file attributes. Elements such as the file's name, its security information, and even its data, are all file attributes. Each attribute is identified by an attribute type code and, optionally, an attribute name.

Quelle: http://www.ntfs.com/ntfs-files-types.htm

Wie gesagt, eine Datei hat per se erst mal kein Header. Es ist nur ein Strom aus Bytes. Das, was dein Ausbilder wohl (hoffentlich) meint, ist, dass Dateien einen Header für Anwendungen haben kann, wie z.B. beim Bitmap-Bildformat, wo die ersten 54 Bytes Informationen über das Bild stehen (z.B. Höhe und Breite, Farbtiefe, Pixelreihenfolge, etc) und erst dann die Pixel-Daten anfangen. Da sind wir aber beim Thema der Dateiformate und das ist pro Format unterschiedlich. Eine simple Textdatei, die du mit dem Editor erstellst, hat z.B. überhaupt kein Header. 

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