Помимо имен, файлы на носителе данных могут также иметь дополнительные атрибуты, подробно описывающие их индивидуальные характеристики. Например, формат данных, дата создания, дата последнего изменения, возможные ограничения доступа к файлам и т. Д. Все функции файла также называются «метаданными», в отличие от фактических данных в файле. Метаданные, включая имена файлов, обычно хранятся в указателе или носителе данных «Содержание» или « Таблица содержания » (на английском языке table of content , TOC ) соответственно. Когда количество файлов велико, их можно сгруппировать в так называемые папки или каталоги (с акцентом на последний слог; английский: каталоги), которые также занесены в оглавление. Поскольку папки могут содержать как файлы, так и другие папки, обычно получается иерархическая файловая система.
Создание файловой системы и индекса — нетривиальная задача. Цели, которые должны быть достигнуты, заключаются в том, чтобы постоянно обеспечивать целостность и скорость доступа к файлам, которые могут постоянно изменяться, особенно для текущих жестких дисков (2010 г.), которые могут иметь емкость около 2 ТБ (2 000 000 000 000 байт ) и даже больше, содержащие сотни тысяч файлов на одном диске.
Каждый тип носителя данных (например, жесткие диски, магнитные ленты, оптические диски, флэш- память ) использует файловую систему с определенной структурой. Начиная с имени файла и реализованной файловой системы, операционная система и ее подпрограммы получают доступ к требуемому индексу, находят или вычисляют адрес файла на соответствующем носителе данных и, наконец, могут получить доступ к данным файла. Передача современных данных, таких как Жесткие диски также обладают собственным «интеллектом» (микрокодом или прошивкой ), который упрощает доступ к файлам и данным, а также может предлагать некоторые специальные функции, такие как:
- измерители временных неисправностей (SMART или другие), которые на основе статистики автоматически ремонтируемых временных неисправностей могут заранее оценить время необратимого отказа устройства; немного раньше, правда, бьют тревогу о его замене на новый, без потери данных;
- управление резервным сектором, активируемое и используемое автоматически в случае выхода из строя исходных секторов.
Однако последние функции больше не связаны с файловой системой на носителе данных, а скорее с физическим размещением данных любого типа (файлов, каталогов, резервных копий, специальных записей и т. Д.) На носителе данных.