Eine Datei ( englisch file ) ist in der Informationstechnologie die Zusammenfassung gleichartiger digitaler Daten , die zum Speichern auf Datentragern oder Speichermedien , zur Wiedergabe , zum Bearbeiten und zur Datenubertragung dient und durch einen Dateinamen identifiziert wird.

Das Wort ?Datei“ ist nicht erst durch die Informationstechnologie entstanden, sondern war auch bereits zuvor bekannt. Dem Duden zufolge ist die Datei ein ?nach zweckmaßigen Kriterien geordneter, zur Aufbewahrung geeigneter Bestand an sachlich zusammengehorenden Belegen oder anderen Dokumenten.“ ^[1] Das Wort ?Datei“ ist ein Kunstwort aus Da ten und Kar tei , ^[2] weil eine Kartei vergleichbar aus Karteikarten mit einheitlicher Inhaltsstruktur besteht. ^[3] Der deutsche Begriff ?Datei“ ist deutlich enger gefasst als die englische Ubersetzung ( englisch file ), welche oft auch eine (Papier-) Akte , eine (Papier-)Kartei oder einen Karteikasten beschreibt. Gegebenenfalls ist eine Prazisierung auf englisch data file oder englisch computer file notwendig.

In der Informationstechnologie ist die Datei eine Menge zusammengehoriger Informationen , die in einem Computer oder auf einem Datentrager unter einem Dateinamen so gespeichert sind, dass sie von einem Betriebssystem oder einem geeigneten Computerprogramm erschlossen werden konnen. ^[4] Es handelt sich um die Zusammenfassung gleichartiger Daten zum Zweck der gemeinsamen Handhabung. Die Datei wird oft in Datensatze unterteilt, um die Ubersicht zu erhalten. ^[5]

Nach dem Verwendungszweck kann unterschieden werden zwischen: ^[6]

• Eine Arbeitsdatei nimmt Daten von einem Datenverarbeitungsprozess entgegen und ubergibt sie an einen anderen Prozess;
• eine Ausgabedatei enthalt Ausgabedaten ;
• Auslagerungsdatei : verschiedene Betriebssysteme verwenden im Rahmen ihrer Speicherverwaltung eine Auslagerungsdatei, um Prozessen einen großeren Adressraum zur Verfugung stellen zu konnen als durch den physisch vorhandenen Arbeitsspeicher eigentlich moglich ware.
• Die Bewegungsdatei enthalt Primardaten (Bewegungsdaten);
• ein Dateianhang ist die einer E-Mail beigefugte Datei. ^[7]
• Geratedatei : ermoglicht eine einfache Kommunikation zwischen Userspace (zum Beispiel gewohnliche Anwenderprogramme ) und dem Kernel und damit letztlich der Hardware eines Computers .
• Programmdatei : enthalt Programmbefehle zur Verarbeitung von Daten.
• Die Stammdatei enthalt Stammdaten .
• Temporare Dateien werden vom Betriebssystem oder von anderen Programmen verwendet und dienen zur zeitlich begrenzten Speicherung von Daten. ^[8]
• Versteckte Datei : Wird in einem Betriebssystem bei bestimmten Anwendungen ausgeblendet und ist fur den Nutzer nicht sichtbar.

Nach der Ausfuhrbarkeit wird unterschieden zwischen

• ausfuhrbaren Dateien :
  • Programme in Maschinensprache ,
  • Programme in Skriptsprachen ,
  • Programme in einem Zwischencode ( Bytecode );
• nicht ausfuhrbaren Dateien:
  • Programme im Quelltext ,
  • Audiodateien ,
  • Bilddateien ,
  • Datenbankdateien ,
  • Dateiverknupfungen ,
  • Grafikdateien ,
  • Textdateien ,
  • Videodateien ,
  • allgemein: Binardateien (z. B. von proprietaren Programmen zur Datenspeicherung verwendet).

Wegen des unterschiedlichen Inhalts und der technisch unterschiedlichen Wiedergabe weisen diese Dateien verschiedene Dateiformate auf.

Moderne Dateisysteme unterstutzen auch sogenannte Sparse-Dateien : Nur mit Daten gefullte Abschnitte einer (großen) Datei werden tatsachlich gespeichert; die dazwischen liegenden ?freien Bereiche“ werden nicht gespeichert und als ?mit Null-Bytes gefullt“ angenommen/bewertet.

Manche Dateisysteme bieten ferner an, Dateien transparent zu komprimieren oder zu verschlusseln (?transparent“: Das lesende/bearbeitende Programm kann die Datei normal verwenden, als ob die Datei nicht komprimiert/verschlusselt ware ? es ?sieht durch diesen Vorgang ungestort hindurch“).

Moglichkeiten, das Dateiformat zu kennzeichnen, beinhalten

• eine Kennzeichnung durch das Dateisystem (beispielsweise ein Ausfuhrbarkeits- Flag )
• eine Kennzeichnung innerhalb der Daten (beispielsweise <?xml version="1.0" am Anfang, siehe auch MIME-Typ , Magische Zahl )
• eine Kennzeichnung im Dateinamen bzw. als Dateinamenserweiterung (beispielsweise .jpg , .txt )
• Speicherung in bestimmten Verzeichnissen (beispielsweise /usr/share/doc )
• eine Resource Fork und andere Metainformationen (beispielsweise beim klassischen Mac OS )

Eine solche Kennzeichnung ist teilweise obligatorisch, teilweise dient sie lediglich der Orientierung des Benutzers. Oft fehlen Kennzeichnungen jeder Art; fur solche Situationen gibt es spezielle Programme, die den Typ einer Datei zu bestimmen versuchen. Im Unix-Umfeld ist dafur z. B. der Befehl file sehr verbreitet.

In der elektronischen Datenverarbeitung ist die Datei eine Menge von Datensatzen mit identischem oder kompatiblen Datenformat , die innerhalb eines Datenspeichers fixiert und nach einem Ordnungsmerkmal geordnet sind. ^[7] Mit dem Begriff ?Datei“ wird auch ausgedruckt, dass sich die Datenbestande auf einem maschinenlesbaren Datentrager befinden. ^[9]

Dateiinhalt

Der Inhalt jeder Datei ist zunachst eine eindimensionale Aneinanderreihung von Bits , die normalerweise in Datenblocken zusammengefasst interpretiert werden. Erst der Anwender einer Datei bzw. ein Anwendungsprogramm oder das Betriebssystem selbst interpretieren diese Bit- oder Bytefolge beispielsweise als ein ausfuhrbares Programm , ein Bild einen Text oder eine Tonaufzeichnung . Eine Datei besitzt also ein Dateiformat .

Dateiformate

Die vom Nutzer angelegten Dateien lassen sich im Hinblick auf die gespeicherten Inhalte wie folgt einteilen: ^[10]

Das Anwendungsprogramm identifiziert den jeweiligen Dateityp an der Dateiendung, die hinter dem Dateinamen von diesem durch einen Punkt getrennt ist. An der Dateiendung lasst sich fur den Nutzer meist erkennen, welche digitalen Daten gespeichert sind und fur welches Programm sie angelegt wurde. Dateiendungen .bat ( Batch-Datei ) oder .sys ( Systemdatei ) dienen dem Betrieb eines Computers und werden direkt vom Betriebssystem geladen und ausgefuhrt.

Aufbau

Eine Datei setzt sich allgemein zusammen aus dem Dateikopf und dem eigentlichen Dateiinhalt. Im Dateikopf ( englisch header ) befinden sich gegebenenfalls Metadaten (insbesondere Steuerinformationen und Eigenschaften) uber die enthaltenen Daten.

Dateimanager

Dateien werden von einem Dateimanager eines Betriebssystems verwaltet. Es handelt sich um ein Computerprogramm, mit dem Dateien und Verzeichnisse verwaltet werden konnen. ^[11] In grafischen Dateimanagern wie Finder , Windows-Explorer , Nautilus oder Dolphin werden Dateien gewohnlich als Liste oder Symbole auf einem Arbeitsblatt (Fenster, Ordner u. a.) dargestellt.

Dateiverknupfung

Eine Dateiverknupfung ist eine Verknupfung , die auf eine andere Datei oder ein Verzeichnis verweist.

Speichern

Das Speichern einer Datei geschieht mit Hilfe eines Datenspeichers , der ein bestimmtes Dateiformat unterstutzt. Dazu wird das Menu ?Speichern“ ausgewahlt, das fur die Speicherung sorgt. ^[12] Moderne Betriebssysteme ordnen uber das Dateiformat Anwendungen zu, welche die Dateien interpretieren konnen. Die Speicherung kann auf einem Datentrager oder der Festplatte erfolgen.

Wiedergabe

Die Wiedergabe kann entweder auf einem Computer oder durch spezifische, vom Dateiformat abhangige Wiedergabegerate erfolgen.

Datenubertragung

Die Datenubertragung uber das Internet (durch Download bzw. Upload ) ist fur den Laien kompliziert, zumal die Prozesse im Hintergrund ablaufen. Das Transmission Control Protocol (TCP) zerlegt eine zu versendende Datei in einzelne kleinere Datenpakete und versendet diese getrennt voneinander uber das Internet. Dabei kann ein Datenpaket verschiedene Knotenpunkte im Internet (wie Hostrechner , Server ) durchlaufen, weil an jedem Knotenpunkt der optimale Weg fur das Paket neu bestimmt wird. ^[13] Da unterwegs die ursprungliche Reihenfolge nicht eingehalten werden muss, hat das TCP auch die Aufgabe, die ursprungliche Reihenfolge beim empfangenden Endgerat wiederherzustellen. Das Internet Protocol (IP) regelt die korrekte Adressierung der Datenpakete, damit die im Internet angeschlossenen Computer eindeutig identifiziert werden konnen. ^[14] Die Datenubertragung der digitalen Daten beginnt mit dem Upload beim Absender und endet mit dem Download beim Empfanger .

Datenkompression

Bei großen Datenmengen ist eine Datenkompression moglich, um den Speicherplatz zu minimieren.

Dateikonverter

Dateikonverter dienen dazu, eine Datei in ein anderes Dateiformat umzuwandeln als dem Ursprungsformat.

Dateien werden in den meisten Betriebssystemen uber Dateisysteme verwaltet. Ein Dateisystem verwaltet das Speichermedium, indem in Listen vermerkt wird, welche Bereiche des Mediums durch welche Dateien belegt sind, welche Bereiche frei sind, sowie oft Protokolle zu geplanten und/oder abgeschlossenen Anderungen .

Obwohl eine Aufgabe des Dateisystems darin besteht, vom konkreten Speichermedium zu abstrahieren (?alle gleich zu behandeln“), sind doch viele Dateisysteme an die ublichen technischen Eigenschaften der Speichermedien angepasst (z. B. Blockgroße 512 Byte fur Festplatten ).

Fur die meisten Dateisysteme ist 1 Byte die kleinste Verwaltungseinheit, d. h., die Lange des Dateiinhalt-Bitstroms muss auf ganze Bytes aufgehen (wobei im Allgemeinen auch 0 Byte = 0 Bit erlaubt sind).

Das Dateisystem verwaltet neben Verzeichnissen mit Dateinamen und -speicherort fast immer noch weitere Dateiattribute . Zu diesen gehoren haufig der Dateityp (Verzeichnis, normale Datei, spezielle Datei), die Dateigroße (Anzahl der Bytes in der Datei), Schreib- und Leserechte , Zeitstempel (?Datum“, der Erzeugung, des letzten Zugriffs und der letzten Anderung) sowie gegebenenfalls noch andere Informationen. Eine Datei kann in vielen Dateisystemen durch ein Attribut als versteckte Datei gekennzeichnet werden.

Die in Dateinamen verwendbaren Zeichen sind abhangig von Dateisystem, Betriebssystem und gegebenenfalls Sprachoptionen. Beispielsweise durfen bei Unix -kompatiblen Dateisystemen in einem Dateinamen kein Schragstrich / und kein Nullzeichen stehen. Bei anderen Betriebssystemen sind wiederum unterschiedliche Zeichen im Dateinamen nicht erlaubt. Oft ist das jedoch keine Einschrankung des ?physischen“ Dateisystems, da bei Verwendung desselben Dateisystems auf einem anderen Betriebssystem diese Zeichen normal gespeichert werden konnen. Der Zugriff auf derartige Dateien ist dann wegen des unzulassigen Dateinamens auf dem jeweils anderen Betriebssystem ublicherweise nicht moglich, wodurch auch keine Moglichkeit besteht, die Datei umzubenennen oder zu loschen. Auch konnen die Zeichen unterschiedlich codiert sein, sodass das Betriebssystem auch verwendeten Zeichensatz fur die Dateinamen unterstutzen muss, um diese richtig anzuzeigen. Unicode wird von vielen historischen Betriebssystemen und manchen damit verbundenen Dateisystemen nicht unterstutzt. Ferner ist die Lange des Dateinamens z. B. bei Unix-artigen Systemen auf 255 Zeichen begrenzt. Derartige Begrenzungen finden sich sowohl in den Strukturen des Dateisystems als auch im Betriebssystem selbst, das diese verarbeitet. Zusatzlich dazu haben Betriebssysteme auch ein Limit fur den gesamten Dateipfad inklusive Dateinamen ? ist dieser unterschiedlich von einem Betriebssystem zum anderen, kann beim Datenaustausch der Zugriff auf Dateien in zu langen Pfaden scheitern.

Dateien ermoglichen einen einfachen Austausch der Daten mit anderen Programmen, Prozessen oder anderen Nutzern. Alternative Methoden zu Datenablage und -austausch sind Datenbanken und zunehmend auch cloudbasierte Speicher , die die Daten meist ebenfalls als Dateien verwalten.

Bei Anwendungsprogrammen werden oft Dateien automatisch beim Start eingelesen (z. B. Voreinstellungen , Konfiguration ) und/oder der Nutzer wahlt explizit eine zu ?ladende“ Datei. Beispielsweise kann ein Text unter einem Namen (der ?Dateiname“) in einem Datei-Verwaltungssystem (?Dateisystem“) auf einem Datentrager abgelegt sein und durch ein Textverarbeitungsprogramm nach dem Laden durch den Benutzer bearbeitet werden. Wenn der Benutzer den Befehl zur Speicherung auslost, werden die Daten (hier der Text) in der Datei auf dem Speichermedium aktualisiert und die alte Version damit uberschrieben. Mitunter bieten Programme weitere Moglichkeiten im Umgang mit Dateien:

• Das ?Speichern als“ dient der Speicherung unter neuem Namen, auf anderem Datentrager oder in einem anderen Dateiformat;
• Datenverlust kann ggf. vermieden werden durch regelmaßige automatische Zwischenspeicherung;
• Warnung beim Beenden des Programms ohne vorheriges Speichern der Daten;
• regelmaßiges automatisches Speichern jeglicher Anderungen in der Cloud;
• gleichzeitiges Bearbeiten der Datei mit anderen Benutzern.

Mitunter konnen auch Metadaten in der Datei selbst einem Datenverlust vorbeugen.

Eine Datei besitzt eine innere Struktur sowie externe Attribute bzgl. ihrer Speicherung. Die innere Struktur ? das Datenformat ? wird meist allein von dem Programm kontrolliert, welches diese Datei speichert und bearbeitet. Die externen Attribute sind vor allem ein Name, der auch der Verwaltung der Ablage dient, sowie allgemeine Attribute fur Dateien beliebigen Typs; diese werden meist von dem Dateisystem als Teil des Betriebssystems kontrolliert. Dateien machen Daten leicht kopierbar und transportabel. Hiermit wird ein Datenaustausch moglich, der unabhangig von den eigentlichen Programmen zur Bearbeitung der Daten ist.

• Liste von Dateinamenserweiterungen

Wiktionary: Datei  ? Bedeutungserklarungen, Wortherkunft, Synonyme, Ubersetzungen

1. ↑ Bibliographisches Institut (Hrsg.), Duden - Deutsches Universalworterbuch , 2019, S. 404
2. ↑ Dietmar Strauch/Margarete Rehm, Lexikon Buch - Bibliothek - Neue Medien , 2007, S. 124
3. ↑ Elke Lang/Andreas Bohne-Lang, Praxishandbuch IT-Grundlagen fur Bibliothekare , 2019, S. 107
4. ↑ Detlef Jurgen Brauner/Robert Raible-Besten/Martin Weigert, PC-Anwender-Lexikon , 1999, S. 100 f.
5. ↑ Alfred Boge, Vieweg Lexikon Technik , 1997, S. 80
6. ↑ Lutz J. Heinrich/Armin Heinzl/Friedrich Roithmayr, Wirtschaftsinformatik-Lexikon , 2004, S. 165
7. ↑ ^{a b} Dietmar Strauch/Margarete Rehm, Lexikon Buch - Bibliothek - Neue Medien , 2007, S. 124
8. ↑ Computerlexikon.de, Stichwort: Temporare Dateien
9. ↑ Ernst Tiemeyer, Burotechnik und EDV fur Rechtsanwalts- und Notargehilfen , 1984, S. 54
10. ↑ Detlef Jurgen Brauner/Robert Raible-Besten/Martin Weigert, Internet-Lexikon , 1997, S. 80
11. ↑ Christoph Prevezanos, Computer-Lexikon 2011 , 2010, S. 213
12. ↑ Martin Evening, Adobe Photoshop fur Fotografen , 2006, S. 20
13. ↑ Siegfried G. Haberle, Das neue Lexikon der Betriebswirtschaftslehre , 2008, S. 1247 f.
14. ↑ Siegfried G. Haberle, Das neue Lexikon der Betriebswirtschaftslehre , 2008, S. 1248