InformáticaTécnico Auxiliar de Informática (TAI)

Sistemes d’Emmagatzematge i Gestió de Fitxers: Guia Pràctica

Posted on by Oscar Lastera Sanchez

T’has preguntat mai què passa quan guardes un document al teu ordinador? On va a parar exactament? Com és que quan l’apagues, el fitxer encara hi és l’endemà? Benvingut al fascinant món dels sistemes d’emmagatzematge i fitxers. Si en l’article anterior parlàvem de les dades a la memòria principal (com si fos la teua taula de treball), avui obrirem la porta de l’armari on guardem les coses per sempre. Anem a descobrir-ho!

Introducció als Sistemes d’Emmagatzematge

Fins ara, hem vist estructures de dades que viuen a la memòria RAM. Però la RAM té un problema greu: és volàtil. Tan aviat com apagues l’ordinador, tot el que hi havia s’esfuma. A més, és cara i limitada. No hi caben, ni de lluny, totes les teues fotos, vídeos i documents.

Per què necessitem emmagatzematge secundari?

Aquí entra en joc l’emmagatzematge secundari. El seu objectiu és doble: permanència (les dades sobreviuen a un reinici) i capacitat (podem guardar grans volums d’informació). Pensa en la RAM com la teua llibreta de treball ràpid, i en el disc dur com la prestatgeria de la biblioteca on ho guardes tot de manera permanent.

Sistemes d’Emmagatzematge: Primari vs. Secundari

Anem a aclarir conceptes perquè no hi hagi confusions.

  • Emmagatzematge Primari (Memòria RAM): És on l’ordinador carrega els programes que estàs utilitzant ara mateix. És súper ràpida, però volàtil. Quan tanques el Photoshop, el programa «desapareix» de la RAM per deixar espai a altres coses.
  • Emmagatzematge Secundari (Discos, SSD, USB): És on viuen els fitxers de manera permanent. Inclou discos durs (HDD), unitats d’estat sòlid (SSD), memòries USB, targetes SD… La informació s’hi queda fins que decideixes esborrar-la.

El sistema operatiu s’encarrega d’organitzar aquest espai secundari mitjançant el que anomenem sistema de fitxers (NTFS a Windows, ext4 a Linux…). Ell decideix com es distribueixen les dades físicament al disc.

Anatomia d’un Fitxer: Nom, Extensió i Ruta

Cada fitxer té una identitat pròpia. I com les persones, té nom i cognoms.

  • Nom: El tries tu. Ha de ser únic dins la carpeta on el guardes.
  • Punt: Separa el nom de l’extensió.
  • Extensió: Són normalment 3 o 4 lletres després del punt. Indiquen quin tipus de fitxer és i, per tant, quin programa l’hauria d’obrir.

Normes per posar noms als fitxers

Atenció, que aquí hi ha trampes! No tots els caràcters són permesos. En general, evita: \ / : * ? " < > |. A Windows, dona igual si escrius Gos.png o gos.PNG (és el mateix). A Linux, en canvi, Gos.png i gos.png serien dos fitxers diferents. I un consell d’amic: millor evita les ñ i els accents en els noms si vols compartir fitxers entre diferents sistemes.

L’extensió: el DNI del fitxer

L’extensió no la tries tu; la posa el programa automàticament. Quan guardes un text amb el Bloc de notes, s’afegeix .txt. Quan exportes una imatge del Photoshop, s’afegeix .psd o .jpg. Si canvies l’extensió manualment, el sistema no sabrà com obrir-lo. És com posar-li una disfressa a un gat i esperar que lladri.

Exemples d’extensions populars
  • .exe → Executable (programa)
  • .jpg / .png → Imatges
  • .mp3 / .wav → Àudio
  • .pdf → Document portable
  • .zip / .rar → Fitxer comprimit

Atributs dels Fitxers: Més enllà del Contingut

Els fitxers tenen «etiquetes» que donen informació extra sobre ells, independentment del seu contingut. Això són els atributs.

Atributs a Windows

A Windows, els atributs clàssics es gestionen amb la comanda ATTRIB:

  • R (Read-only): Només lectura. Pots veure’l però no modificar-lo.
  • H (Hidden): Fitxer ocult. No es veu a simple vista a l’explorador.
  • S (System): Fitxer de sistema. Important per a l’OS. Millor no tocar-lo.
  • A (Archive): S’activa quan es modifica un fitxer, útil per fer còpies de seguretat.

Atributs a GNU/Linux

Linux és molt més ric en atributs. Alguns dels més interessants:

  • i (immutable): Ni root pot esborrar-lo o modificar-lo. Ideal per a fitxers crítics de configuració.
  • a (append only): Només se li pot afegir informació al final, com els fitxers de registre (logs).
  • u (undelete): Si s’esborra, se’n guarda el contingut, permetent una possible recuperació.

Operacions Bàsiques amb Fitxers

Què podem fer amb els fitxers? Doncs força coses. Les operacions es divideixen en dos nivells.

Operacions a nivell de fitxer

Són les accions sobre el fitxer com a unitat: crear, obrir, tancar, esborrar, copiar, moure, renombrar, ordenar… La majoria les fas cada dia sense pensar-hi.

Operacions a nivell de registre

Aquí entrem dins del fitxer: llegir un registre concret, escriure’n un de nou, o buscar una posició determinada. Per fer això, el programa ha d’obrir el fitxer primer i, en acabar, tancar-lo per evitar que es corrompi.

Organització de Fitxers i Mètodes d’Accés

Com estan organitzats els registres dins d’un fitxer? Depèn del que necessitem.

Organització Primària

És l’estructura principal del fitxer.

  • Fitxers no ordenats: Els registres s’apilen per ordre d’arribada. Són ràpids d’inserir, però un infern per buscar-hi res (has de llegir-ho tot).
  • Fitxers ordenats (secuencial): Els registres estan físicament ordenats per algun camp (per exemple, per DNI). La cerca és ràpida (cerca binària!), però inserir-ne un de nou és molt lent, perquè has de moure tots els altres per fer-li lloc.
  • Fitxers d’accés directe (hash): S’aplica una fórmula (funció hash) a la clau del registre i s’obté directament la posició on és o on ha d’anar. És l’accés més ràpid, però pot generar col·lisions (quan dos registres diferents donen la mateixa posició). Llavors cal aplicar tècniques per resoldre-ho, com l’encadenament.

Organització Secundària (Índexs)

Aquí afegim una estructura addicional per accelerar les cerques: l’índex. Igual que el d’un llibre, l’índex conté parells (valor, posició). Primer busques alíndex (que és petit i ràpid) i després vas directament a la posició al fitxer principal.

  • Índexs primaris: Són índexos sobre el camp clau pel qual el fitxer principal ja està ordenat. Són no densos (una entrada per cada bloc de dades).
  • Índexs secundaris: Es creen sobre camps que no són clau d’ordenació. Això permet cerques ràpides per altres criteris (ex: cercar clients per nom en un fitxer ordenat per DNI).

Directoris i Rutes: El Mapa del Tresor

Els directoris (o carpetes) són la manera d’organitzar els fitxers en una estructura jeràrquica, com un arbre. Cada fitxer té una ruta que indica com arribar-hi des de l’arrel.

  • Ruta absoluta: El camí complet des de l’arrel. Ex: C:\Usuaris\Pep\Documents\curriculum.pdf
  • Ruta relativa: El camí des del directori on ets ara mateix. Si ets a C:\Usuaris\Pep, la ruta relativa al currículum és Documents\curriculum.pdf.

Tipus de Fitxers segons Contingut

Aquí fem la distinció més important entre com guarden la informació.

  • Fitxers de text: Només contenen caràcters llegibles per humans (lletres, números, símbols). Els pots obrir amb qualsevol editor (Bloc de notes) i entendre’ls. Ex: .txt, .html, .csv.
  • Fitxers binaris: Contenen dades en el mateix format que les emmagatzema l’ordinador: zeros i uns. No són llegibles directament per humans. Qualsevol fitxer que no sigui de text pla és binari: .exe, .jpg, .mp3, .pdf.

Classificació per Permanència i Ús

Els fitxers també es classifiquen per quant de temps els necessitem:

  • Permanents: Duren molt de temps.
    • Mestres: Contenen les dades actuals d’una aplicació (clients, productes…).
    • Constants: Dades que canvien poc (tarifes, taules d’impostos).
    • Històrics: Dades antigues que es conserven per consultes o auditoria.
  • Temporals: Necessaris només durant l’execució d’un programa.
    • Intermedis: Resultats parcials que un procés passarà a un altre.
    • De maniobra: Quan les dades no caben a la RAM, es guarden temporalment en un fitxer.

Formats de Fitxer més Comuns

Anem a veure una selecció dels formats que et trobaràs cada dia.

Documents

  • .TXT: Text pla. Universal i senzill.
  • .PDF: El rei del document portable. Conserva el format a qualsevol dispositiu. Té variants per a diferents usos: PDF/A (arxiu a llarg termini), PDF/X (impressió professional), PDF/UA (accessibilitat).
  • .DOCX / .ODT: Formats de Word i OpenDocument (estàndard obert).

Imatges (mapes de bits i vectorials)

  • Mapes de bits (píxels): .JPG (el més comú, amb pèrdua), .PNG (sense pèrdua, fons transparent), .GIF (animacions), .BMP (sense compressió, enorme).
  • Vectorials (formes geomètriques): .SVG (estàndard web, escalable), .EPS (per impressió).

Àudio (amb i sense pèrdua)

  • Sense compressió: .WAV, .AIFF. Qualitat de CD, però ocupen molt.
  • Compressió sense pèrdua: .FLAC (códec lliure), .ALAC (d’Apple). Redueixen la mida sense perdre qualitat.
  • Compressió amb pèrdua: .MP3 (el més popular), .AAC (millor relació qualitat/mida), .OGG (códec lliure).

Vídeo

  • .MP4: El format més universal. Usa el códec H.264 o H.265.
  • .AVI: Contenador clàssic de Microsoft.
  • .MKV (Matroska): Contenador obert que pot guardar vídeo, àudio i subtítols en un sol fitxer. El preferit per a pel·lícules en alta qualitat.
  • .MOV: El format de QuickTime d’Apple.

Conclusió

El món dels fitxers és vast, però entendre’n les bases et dona un superpoder: el control sobre la teva informació. Ja saps per què un fitxer no s’obre, què vol dir canviar una extensió, o com s’organitzen les dades dins d’un disc. La propera vegada que guardis un treball o organitzis les teves fotos, recorda que estàs participant en un ball perfectament orquestrat entre el teu sistema operatiu, el maquinari i les estructures que hem vist avui. I tu, quin format fas servir més?

Preguntes Freqüents (FAQ)

1. Quina diferència hi ha entre un sistema de fitxers NTFS i FAT32?
NTFS (New Technology File System) és el modern de Windows: permet fitxers individuals gegants (>4GB), té permisos de seguretat i journaling (protegeix la integritat en cas d’apagada). FAT32 és antic, llegeix gairebé tothom, però no pot guardar fitxers de més de 4GB. Ideal per a memòries USB si has de connectar-la a molts dispositius diferents.

2. Puc recuperar un fitxer que he esborrat de la paperera?
Sí, sovint sí. Quan esborres un fitxer, el sistema operatiu normalment només marca l’espai com a «disponible», però les dades segueixen físicament al disc fins que es sobreescriuen. Si deixes d’usar el disc immediatament i fas servir programes de recuperació, tens moltes possibilitats de rescatar-lo.

3. Què vol dir que un fitxer està «corromput»?
Significa que part de la informació que el forma s’ha malmès. Pot ser per un tall de llum mentre es guardava, per sectors defectuosos al disc o per un virus. Quan un programa intenta llegir-lo i es troba amb dades que no espera (incompletes o errònies), et dona l’error de fitxer corromput.

4. Per què de vegades no puc obrir un fitxer .PDF al mòbil si a l’ordinador sí?
Pot ser perquè el PDF conté funcions avançades (formularis interactius, capes, tipus de lletra incrustats de manera especial) que el visor del mòbil no suporta completament. Prova amb una app de PDF més potent, o obre’l amb un navegador d’internet, que solen tenir motors de renderitzat més complets.

5. És millor .MP3 o .AAC per a música?
Tècnicament, .AAC (Advanced Audio Coding) és superior. Ofereix millor qualitat de so que un .MP3 a la mateixa velocitat de bits (bitrate). Però el .MP3 és tan universal que pràcticament qualsevol dispositiu el reprodueix. Per a ús quotidià, un .MP3 a 320 kbps és excel·lent. Per a audiòfils, millor .FLAC.