CPIO (Copy In and Out) arşiv formatı, Unix ve Unix benzeri işletim sistemlerinde dosyaları arşivlemek ve çıkarmak için kullanılan bir dosya formatıdır. Ba şlangıçta 1980'lerin başında UNIX System V işletim sisteminin bir parçası olarak geliştirilmiş ve o zamandan beri çeşitli platformlarda dosyaları arşivlemek ve dağıtmak için standart bir format haline gelmiştir.
CPIO formatı, birden fazla dosya ve dizin içeren arşivlerin oluşturulmasına olanak tanıyan basit ve verimli olacak şekilde tasarlanmıştır. Hem ikili hem de ASCII dosya formatlarını destekleyerek çok çeşitli sistemler ve uygulamalarla uyumlu hale getirir.
Bir CPIO arşivi, dosya verilerinin ardından gelen bir dizi dosya başlığından oluşur. Her dosya başlığı, adı, boyutu, sahipliği, izinleri ve değişiklik zamanı gibi dosya hakkında meta veriler içerir. Dosya verileri başlığın hemen ardından saklanır ve bir sonraki dosya başlığı verileri takip eder.
CPIO başlık formatı zamanla gelişmiştir ve farklı sürümler farklı özellikler ve sınırlamalar desteklemektedir. En yaygın başlık formatları, ikili başlık formatı ve ASCII başlık formatı olarak da bilinen "yeni" başlık formatıdır.
İkili başlık formatı, dosya meta verilerini saklamak için sabit boyutlu bir yapı kullanır ve her alan belirli sayıda bayt kaplar. Bu format daha kompakt ve verimlidir ancak potansiyel büyük/küçük uçluluk ve hizalama sorunları nedeniyle farklı sistemler arasında daha az taşınabilirdir.
SVR4'te (System V Release 4) tanıtılan ASCII başlık formatı, satır sonlarıyla ayrılmış ASCII kodlu alanlara sahip değişken uzunluklu bir yapı kullanır. Bu format daha insan tarafından okunabilir ve taşınabilirdir ancak alan ve işleme açısından daha az verimlidir.
Bir CPIO arşivi oluşturmak için "cpio" komutu "-o" (çıktı) seçeneğiyle birlikte, ardından istenen format ve dahil edilecek dosyaların veya dizinlerin listesiyle kullanılır. Örneğin, "cpio -o -H newc < file_list > archive.cpio", ASCII başlık formatını kullanarak bir arşiv oluşturur, dosya listesini "file_list"ten okur ve arşivi "archive.cpio"ya yazar.
Bir CPIO arşivinden dosya çıkarmak için "cpio" komutu "-i" (giriş) seçeneğiyle birlikte, ardından istenen format ve ek seçeneklerle kullanılır. Örneğin, "cpio -i -d < archive.cpio", dosyaları "archive.cpio"dan çıkarır ve gerekli dizinleri oluşturur.
CPIO arşivleri, birden fazla dosya kümesi içeren daha büyük arşivler oluşturmak için birleştirilebilir. Bu, yazılım paketlerini dağıtmak veya yedek arşivler oluşturmak için kullanışlıdır. Arşivleri birleştirmek için, "cat archive1.cpio archive2.cpio > combined.cpio" gibi bir komut kullanarak bir arşivi diğerine ekleyin.
CPIO arşivleri ayrıca boyutlarını küçültmek için gzip, bzip2 veya xz gibi çeşitli sıkıştırma algoritmaları kullanılarak sıkıştırılabilir. Sıkıştırılmış arşivler genellikle sıkıştırma yöntemini gösteren bir dosya uzantısına sahiptir, örneğin gzip ile sıkıştırılmış arşivler için ".cpio.gz".
CPIO formatının avantajlarından biri, dosya izinlerini, sahipliğini ve zaman damgalarını koruyabilme özelliğidir, bu da onu dosya hiyerarşilerinin tam kopyalarını oluşturmak için uygun hale getirir. Ancak, tar gibi daha gelişmiş arşiv formatlarında bulunan şifreleme, bütünlük kontrolleri veya çoklu ciltli arşivler gibi özellikleri desteklemez.
Basitliğine rağmen, CPIO formatı onlarca yıldır Unix ve Linux ortamlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Yazılım paketleri, initramfs görüntüleri veya yedek arşivleri oluşturmak için genellikle "find" veya "rpm" gibi diğer araçlarla birlikte kullanılır.
Son yıllarda, CPIO formatı büyük ölçüde tar ve ZIP gibi daha modern ve özellik açısından zengin arşiv formatlarıyla yer değiştirmiştir. Ancak, Unix tarihinin önemli bir parçası olmaya devam etmekte ve özellikle gömülü sistemlerde ve düşük seviyeli sistem araçlarında belirli bağlamlarda hala kullanılmaktadır.
CPIO arşivleriyle çalışırken, güvenilmeyen arşivlerle ilişkili potansiyel güvenlik risklerinin farkında olmak önemlidir. Bir arşivden dosya çıkarmak, mevcut dosyaların üzerine yazabilir veya beklenmedik izinlere sahip dosyalar oluşturabilir ve bu da güvenlik açıklarına yol açabilir. Arşivleri güvenli bir ortamda çıkarmak ve kullanmadan önce içeriklerini dikkatlice incelemek önerilir.
Sonuç olarak, CPIO arşiv formatı, Unix ve Unix benzeri sistemlerde dosyaları arşivlemek ve çıkarmak için basit ve verimli bir yöntemdir. Modern arşiv formatlarının bazı gelişmiş özelliklerinden yoksun olsa da, belirli bağlamlarda kullanışlı bir araç olmaya devam etmektedir ve Unix tarihinin önemli bir parçasıdır. CPIO formatını ve kullanımını anlamak, Unix tabanlı sistemlerle çalışan sistem yöneticileri, geliştiriciler ve meraklılar için değerli olabilir.
Dosya sıkıştırma, aynı bilgiyi daha az bit ile temsil etmek için fazlalıkları azaltır. Ne kadar küçülebileceğinizi belirleyen üst sınır bilgi teorisidir: kayıpsız sıkıştırmada limit kaynağın entropisidir (bkz. Shannon'ın kaynak kodlama teoremi source coding theorem ve 1948 tarihli “A Mathematical Theory of Communication”). Kayıplı sıkıştırmada bit hızı ile kalite arasındaki dengeyi rate–distortion teorisiaçıklar.
Çoğu sıkıştırıcı iki aşamalıd ır. Önce bir model verideki yapıyı tahmin eder veya ortaya çıkarır. Ardından bir coder bu tahminleri neredeyse optimal bit kalıplarına çevirir. Klasik aile Lempel–Ziv'dir LZ77 (1977) ve LZ78 (1978) tekrarlanan alt dizileri bulup ham bayt yerine referans yazar. Kodlama tarafında Huffman kodlama (bkz.1952 makalesi) olasılığı yüksek sembollere daha kısa kodlar verir. Aritmetik kodlama ve range coding entropi sınırına daha da yaklaşır; modern Asymmetric Numeral Systems (ANS) ise tablo tabanlı uygulamalarla benzer oranlar elde eder.
DEFLATE (gzip, zlib, ZIP) LZ77 ile Huffman'ı birleştirir. Spesifikasyonlar açık: DEFLATE RFC 1951, zlib sarmalayıcısı RFC 1950ve gzip formatı RFC 1952. Gzip akış için tasarlandı ve rastgele erişim vaat etmez. PNG, tek sıkıştırma yöntemi olarak DEFLATE'i (32 KiB pencere) standartlaştırır; bkz.“Compression method 0…” ve W3C/ISO PNG 2nd Edition.
Zstandard (zstd): yüksek oranlar ve çok hızlı açma için tasarlanan yeni nesil genel kompresör. Format RFC 8878 (ayrıca HTML yansısı) ve referans dokümanı GitHub'daaçıklanmıştır. Gzip gibi temel çerçeve rastgele erişim hedeflemez. Zstd'nin süper gücü sözlüklerdir: korpusunuzdan küçük örnekler birçok küçük/benzer dosyayı ciddi biçimde küçültür (bkz.python-zstandard sözlük dokümanları ve Nigel Tao örneği). Uygulamalar “unstructured” ve “structured” sözlükleri destekler (tartışma).
Brotli: web içeriği (örn. WOFF2 fontlar, HTTP) için optimize edildi. Statik s özlük ile DEFLATE benzeri LZ+entropi çekirdeğini birleştirir. Spesifikasyon RFC 7932, ayrıca WBITS [10, 24] (1 KiB−16 B ile 16 MiB−16 B) aralığında 2WBITS−16 kayar pencere ve rastgele erişim sağlamadığınıbelirtir. Brotli çoğu web metninde gzip'i geçer ve hızlı çözülür.
ZIP konteyneri: ZIP, farklı sıkıştırma yöntemleri (deflate, store, zstd vb.) taşıyabilen bir arşivdir. De facto standart PKWARE APPNOTE'tur (bkz.APPNOTE portalı, barındırılan kopyave LC özetleri ZIP File Format (PKWARE) / ZIP 6.3.3).
LZ4 mütevazı oranlarla ham hız hedefler. Proje sayfasına (“extremely fast compression”) ve frame formatınabakın. RAM hızına yakın dekompresyon gerektiren bellek içi cache'ler, telemetri veya sıcak yollar için ideal.
XZ / LZMA yüksek yoğunluk (yüksek oran) için daha yavaş sıkıştırmayı göze alır. XZ bir konteynerdir; asıl işi genelde LZMA/LZMA2 (LZ77 benzeri modelleme + range coding) yapar. .xz formatı, LZMA spesifikasyonu (Pavlov)ve Linux kernel notları XZ Embeddedile XZ genelde gzip'ten daha iyi sıkıştırır ve modern yüksek oranlı codec'lerle rekabet eder, fakat kodlama süresi uzundur.
bzip2, Burrows–Wheeler dönüşümünü (BWT), move-to-front'u, RLE'yi ve Huffman'ı kullanır. Genellikle gzip'ten küçük ama daha yavaştır; resmi kılavuza ve man sayfasınabakın.
“Pencere boyutu” önemlidir. DEFLATE referansları yalnızca 32 KiB geriye bakabilir (RFC 1951) ve PNG'nin 32 KiB sınırı burada belirtilir. Brotli yaklaşık 1 KiB ile 16 MiB arası pencereleri destekler (RFC 7932). Zstd pencereyi ve arama derinliğini seviyeler ile ayarlar (RFC 8878). gzip/zstd/brotli'nin temel akışları ardışık çözümeye göre tasarlanır; formatların kendileri rastgele erişim garantilemez, ancak konteynerler (tar indeksleri, parça bazlı çerçeveler, format spesifik indeksler) ekleyebilir.
Yukarıdaki formatlar kayıpsızdır: aynı baytları geri alırsınız. Medya codec'leri genellikle kayıplıdır: daha düşük bit hızları için algılanmayan detayları atarlar. Görsellerde klasik JPEG (DCT, kantizasyon, entropi kodlama) ITU-T T.81 / ISO/IEC 10918-1içinde standarttır. Seste MP3 (MPEG-1 Layer III) ve AAC (MPEG-2/4) algısal modeller ve MDCT dönüşümleri kullanır (bkz.ISO/IEC 11172-3, ISO/IEC 13818-7ve MDCT özeti burada). Kayıplı ve kayıpsız yöntemler birlikte kullanılabilir (ör. UI için PNG; web codec'leri görsel/video/ses için).
Teori Shannon 1948 · Rate–distortion · Kodlama Huffman 1952 · Aritmetik kodlama · Range coding · ANS. Formatlar DEFLATE · zlib · gzip · Zstandard · Brotli · LZ4 frame · XZ format. BWT zinciri Burrows–Wheeler (1994) · bzip2 kılavuzu. Medya JPEG T.81 · MP3 ISO/IEC 11172-3 · AAC ISO/IEC 13818-7 · MDCT.
Özetle: verilerinize ve kısıtlarınıza uyan bir sıkıştırıcı seçin, gerçek girdiler üzerinde ölçün ve sözlükler ile akıllı çerçevelemenin kazançlarını unutmayın. Doğru eşleşme ile daha küçük dosyalar, daha hızlı transferler ve daha çevik uygulamalar elde eder, doğruluk veya taşınabilirlikten ödün vermezsiniz.
Dosya sıkıştırması, dosyanın boyutunu azaltma işlemidir, genellikle depolama alanını tasarruf etmek veya bir ağ üzerindeki iletimi hızlandırmak için kullanılır.
Dosya sıkıştırması, verilerdeki gereksiz bilgileri belirleyip çıkararak çalışır. İlk verileri daha küçük bir alanda kodlamak için algoritmalar kullanır.
Dosya sıkıştırmanın iki ana türü lossless (kayıpsız) ve lossy (kayıplı) sıkıştırmadır. Kayıpsız sıkıştırma, orijinal dosyanın mükemmel bir şekilde geri yüklenmesini sağlarken, kayıplı sıkıştırma, veri kalitesindeki bazı kayıpların maliyetine daha büyük ölçüde boyut küçültmeyi sağlar.
Popüler bir dosya sıkıştırma aracı örneği, ZIP ve RAR dahil olmak üzere birden fazla sıkıştırma formatını destekleyen WinZip'tir.
Kayıpsız sıkıştırma ile kalite değişmez. Ancak, kayıplı sıkıştırmada, dosya boyutunu daha da küçültmek için az önemli veriler çıkarıldığından kalitede belirgin bir azalma olabilir.
Evet, veri bütünlüğü açısından dosya sıkıştırması güvenlidir, özellikle kayıpsız sıkıştırmayla. Ancak, başka herhangi bir dosyada olduğu gibi, sıkıştırılmış dosyalar da zararlı yazılım veya virüsler tarafından hedef alınabilir, bu yüzden her zaman güvenilir bir güvenlik yazılımı bulundurmak önemlidir.
Neredeyse tüm dosya türleri sıkıştırılabilir, bu türler arasında metin dosyaları, resimler, ses, video ve yazılım dosyaları bulunur. Ancak, elde edilebilecek sıkıştırma seviyesi, dosya türlerine göre önemli ölçüde değişebilir.
ZIP dosyası, bir veya daha fazla dosyanın boyutunu azaltmak için kayıpsız sıkıştırmayı kullanan bir dosya formatı türüdür. ZIP dosyasındaki birden fazla dosya, tek bir dosyada etkili bir şekilde bir araya getirilir, bu da paylaşmayı kolaylaştırır.
Teknik olarak, evet, ancak ek boyut azaltma minimum veya hatta zararlı olabilir. Zaten sıkıştırılmış bir dosyayı sıkıştırmak, bazen sıkıştırma algoritması tarafından eklenen metadatanın neden olduğu boyut artışına neden olabilir.
Bir dosyayı açmak için genellikle bir açma veya açma aracına ihtiyacınız vardır, örneğin WinZip veya 7-Zip. Bu araçlar, sıkıştırılmış formatından orijinal dosyaları çıkarabilir.