thumb|Pictogrammes représentant des fichiers.

Un fichier informatique est, au sens commun, une collection, un ensemble de données numériques réunies sous un même nom, enregistrées sur un support de stockage permanent, appelé mémoire de masse, tel qu'un disque dur, un cédérom, une mémoire flash ou une bande magnétique, une série de cartes perforées et manipulées comme une unité.

Techniquement, un fichier est une information numérique constituée d'une séquence d'octets, c'est-à-dire d'une séquence de nombres, permettant des usages divers.

En vue de faciliter leur organisation, les fichiers sont disposés dans des systèmes de fichiers qui permettent de placer les fichiers dans des emplacements appelés répertoires ou dossiers, eux-mêmes organisés selon le même principe de manière à former une hiérarchie arborescente.

Un fichier comporte un nom de fichier qui sert à désigner le contenu et à y accéder. Ce nom comporte souvent — notamment dans l'environnement Windows — un suffixe, lextension, qui renseigne sur la nature des informations contenues dans le fichier et donc des logiciels utilisables pour le manipuler. Chaque fichier comporte un certain nombre de métadonnées — informations concernant les informations — telles que (suivant le système de fichier) la longueur du fichier, son auteur, les personnes autorisées à le manipuler, ou la date de la dernière modification.

L'essence du fichier est les informations qu'il contient. Le format de fichier est la convention selon laquelle les informations ainsi que les métadonnées sont numérisées et séquencées dans le fichier. Le format du fichier est propriétaire lorsque la convention n'est connue que de son auteur et n'a jamais été publiée. Le format du fichier est ouvert lorsque la convention est rendue publique en vue de permettre l'interopérabilité des logiciels le manipulant. Selon la nature et le format du contenu, les fichiers peuvent être qualifiés d'exécutables, de compressés, de textes, de documents, d'images, d'audio ou de vidéos..

Avant l'arrivée des ordinateurs, les fichiers étaient des piles de fiches réunies dans des classeurs. L'utilisation des ordinateurs et du stockage magnétique a facilité et accéléré la manipulation de grands fichiers tels que ceux utilisés dans le commerce et l'administration publique.. La manipulation des fichiers est un des services classiques offerts par les systèmes d'exploitation K. V. Shibu, Intro To Embedded Systems, Tata McGraw-Hill Education, 2009..

Contenu

Le contenu est l'essence du fichier. Il existe des centaines, voire des milliers de types de fichiers, qui se différencient par la nature du contenu, le format, le logiciel utilisé pour manipuler le contenu et l'usage qu'en fait l'ordinateur. La nature du contenu peut être des textes, des images, de l'audio ou de la vidéo...

Le format de fichier est la convention selon laquelle les informations sont numérisées et organisées dans le fichier et il sert d'emballage dans lequel sera mis le contenu ainsi que les métadonnées. Lextension, lorsqu'elle est présente, suffixe un nom du fichier, afin de renseigner sur le format du fichier et donc sur les logiciels pouvant être utilisés pour le manipuler. Chaque fichier peut être enregistré n'importe où dans le système de fichiers, et le logiciel qui le manipule propose un emplacement conventionnel de stockage. Certains formats sont dits propriétaires, c'est-à-dire que le format n'est connu que de son auteur et n'a jamais fait l'objet de publications.

+ Quelques catégories de fichiers. Nom Nature du contenu ExtensionsQuelques extensions courantes sur Internet. Exécutables Fichiers qui peuvent être exécutés par l'ordinateur . .exe, .com, .sh, .bat Compressés Fichiers codés selon un procédé qui les rend plus petits que les fichiers originaux non codés. Un programme décompresseur est nécessaire pour effectuer le codage inverse et retrouver ainsi le fichier original. .arc, .zip, .rar, .z, .arj, .sit, .gz, .7z Images Fichiers qui contiennent des images et du son sous une forme exploitable par l'ordinateur. De tels fichiers peuvent contenir des photos, des pictogrammes, des graphiques, des chansons, de la musique, des émissions radio ou des films. .gif, .jpg, .bmp, .png, .eps, .tif Audio .au, .wav, .mp3, oga, .ram Vidéo .avi, .mpg, .mov, ... Documents Documents écrits, destinés à être imprimés et lus. Le fichier contient le texte ainsi que les informations de typographie (polices de caractères, couleurs). .docx, .odt, .html, .doc Texte Fichiers texte brut qui contiennent des textes écrits, sans indications de typographie. Il peut s'agir de textes destinés aux utilisateurs, tels que des modes d'emploi ou des brouillons ; ou alors de textes destinés à l'ordinateur tels que du code source ou bien des données pour un programme. .txt, .html, .ini, .csv, .log, .conf, .c

Histoire

Le fichage — la collecte de renseignements — est une pratique qui date de l'Antiquité. Les premières fiches au sens de supports d'informations étaient des plaquettes gravées par les Babyloniens en 400 av. J.-C.. À la fin du , le terme fiche est (entre autres) défini comme une « feuille de carton sur laquelle on écrit des titres d'ouvrages, que l'on classe alphabétiquement dans des boîtes, et auxquelles on recourt pour trouver le volume dans la bibliothèque. On s'en sert aussi pour préparer des tables de matières.. » De là est plus tard dérivé le terme fichier, qui désigne un recueil de fiches et, par extension, le meuble destiné à les contenir..

Au début du , avant l'arrivée des ordinateurs, l'utilisation de fiches documentaires était courante dans de nombreux domaines. Les informations étaient consignées sur des feuilles de papier ou de carton, des documents, des formulaires, des dossiers, rangés dans les tiroirs d'une armoire. C'est en particulier dans l'administration publique, le commerce et l'industrie que se trouvaient les plus grands fichiers. L'enregistrement puis la mise à jour de toutes les informations contenues sur les documents demandaient un effort considérable et prenaient beaucoup de temps. Ils ont été simplifiés par l'utilisation de cartes perforées, dont la lecture pouvait être réalisée par des machines..

En 1950, les fichiers informatiques se présentaient sous la forme d'une pile de cartes perforées, qu'un appareil lisait sans intervention humaine. Elles pouvaient ainsi être traitées plus vite que si les informations avaient été introduites manuellement. De tels fichiers étaient cependant volumineux et ont rapidement été remplacés par des dispositifs de stockage magnétique, plus compacts et plus rapides : une bobine de bande magnétique peut contenir autant d'informations qu'une pile de cartes de de haut et le contenu de la bande magnétique peut être lu plus vite que celui d'un fichier de cartes perforées.

L'organisation des fichiers sur bande magnétique était analogue à celle des fichiers de cartes perforées : ils étaient composés d'enregistrements, chaque enregistrement correspondant à un ensemble d'informations sur un même sujet. Chaque enregistrement contenait un certain nombre de champs, dans lesquels on trouvait des renseignements en rapport avec le sujet. Dans le cas d'un fichier concernant un étudiant, par exemple, les différents champs pouvaient contenir le nom, le prénom, l'âge, les résultats scolaires Diverses informations sur un même sujet pouvaient être réparties entre différents fichiers.. Les fiches enregistrées sur bande magnétique étaient lues une par une, dans l'ordre ou elles étaient enregistrées sur la bande ; ce procédé appelé fichier séquentiel était utilisé pour le décompte des salaires, ainsi que des abonnements de téléphone et de gaz.

Depuis 1980, les systèmes d'exploitation tel Unix offrent la possibilité de stocker de grandes quantités d'informations, de les rechercher et de les classer d'une manière analogue à un bloc-notes dans une hiérarchie où chaque répertoire peut contenir d'autres répertoires...

Mise en œuvre

Dans les années 1950 les informations destinées à être manipulées par ordinateur étaient des piles de fiches en carton. Puis ils ont été remplacés par des enregistrements numériques sur bande magnétique, ce qui a permis d'accélérer les calculs et économiser de la place. L'appareil de lecture lisait la bande par blocs d'environ 1000 octets, et la bande comportait un répertoire, sorte de catalogue qui contient le nom de tous les fichiers enregistrés sur la bande. Lors de la lecture, l'appareil déroule la bande, et lit le contenu du fichier dans l'ordre où il a été enregistré; c'est le procédé du fichier séquentiel.

En 2010, la manipulation de fichiers est un service classique offert par les systèmes d'exploitation. Le système d'exploitation permet de créer, d'altérer ou de supprimer des fichiers ainsi que des répertoires; il réserve la place nécessaire sur le support de stockage pour le contenu et les métadonnées et impose des conventions sur les noms des fichiers et des répertoires. Le support est divisé en blocs de taille fixe. Un logiciel entretient les structures nécessaires pour conserver la hiérarchie des répertoires et répartir les fichiers ainsi que les métadonnées sur le support de stockage EMC Education Services, Information Storage and Management: Storing, Managing, and Protecting Digital Information, John Wiley and Sons, 2010..

L'enregistrement du fichier nécessite typiquement plusieurs blocs. le fichier est dit fragmenté si les blocs ne sont pas contigus. Les métadonnées qui accompagnent les fichiers sont : la longueur du fichier, son auteur, les personnes autorisées à le manipuler, la date de la dernière modification, ainsi que la liste des espaces libre sur le support.

Les systèmes d'exploitation Mac OS de Apple, créent deux hiérarchies par support de stockage: une est destinée à enregistrer le contenu du fichier, tandis que l'autre - le resource fork est destinée à contenir les métadonnées Kevin M. White,Mac OS X support essentials v10.6,Peachpit Press - 2009,.

Le logiciel NTFS de Microsoft enregistre les métadonnées dans les fichiers $MFT et $Secure, les informations standard enregistrées dans ces fichiers sont les dates de création, de modification et de manipulation du fichier Eoghan Casey,Handbook of Digital Forensics and Investigation,Academic Press - 2009,.

Divers formats de fichiers permettent d'enregistrer des métadonnées à l'intérieur du fichier. C'est le cas du format de documents PDF, des images numériques au format JPEG ainsi que des documents aux formats de Microsoft Office.

Dans le standard CIM Schema, la classe CIM_DataFile est attribuée aux fichiers informatiques. Elle représente une collection nommée de données ou de code exécutable, stockés sur des disques fixes locauxCIM_DatafileCIM_DataFile in OpenLMI.

Unix et les fichiers spéciaux

Outre les fichiers et les répertoires, les systèmes d'exploitation Unix permettent d'enregistrer des liens et des fichiers spéciaux Kenneth H. Rosen - Douglas A. Host - Rachel Klee,UNIX: the complete reference,McGraw-Hill Professional - 2006,.

Un lien permet de partager des fichiers entre plusieurs utilisateurs, il permet d'obtenir qu'un seul contenu soit disponible sous plusieurs noms différents situés dans des répertoires différents, sans avoir à effectuer des copies. Les changements effectués sur le contenu par un des utilisateurs sont immédiatement visibles par les autres. Il existe deux types de liens: le lien matériel (hard link) et le lien symbolique (symlink). le lien matériel est une deuxième étiquette pour un contenu. L'étiquette comprend le nom, l'auteur, et la date de la dernière modification Steve Moritsugu,Practical UNIX,Que Publishing - 2000,. le lien symbolique contient le nom du répertoire dans lequel se trouve le fichier en question et fonctionne de la même manière que les raccourcis des systèmes d'exploitation Windows.