Файлові системи підтримують кілька функціонально різних типів файлів, в число яких, як правило, входять звичайні файли, файли-каталоги, спеціальні файли, іменовані конвеєри, які відображаються в пам'ять файли і інші.
Каталоги - це особливий тип файлів, які містять системну довідкову інформацію про набір файлів, згрупованих користувачами з якого-небудь неформальному ознакою (наприклад, в одну групу об'єднуються файли, що містять документи одного договору, або файли, складові один програмний пакет). У багатьох операційних системах в каталог можуть входити файли будь-яких типів, в тому числі інші каталоги, за рахунок чого утворюється деревоподібна структура, зручна для пошуку. Каталоги встановлюють відповідність між іменами файлів і їх характеристиками, використовуваними файлової системою для управління файлами. У число таких характеристик входить, зокрема, інформація (або покажчик на іншу структуру, яка містить ці дані) про тип файлу і розташуванні його на диску, права доступу до файлу і датах його створення і модифікації. У всіх інших відносинах каталоги розглядаються файлової системою як звичайні файли.
Спеціальні файли - це фіктивні файли, асоційовані з пристроями введення-виведення, які використовуються для уніфікації механізму доступу до файлів і зовнішніх пристроїв. Спеціальні файли дозволяють користувачеві виконувати операції введення-виведення за допомогою звичайних команд записи в файл або читання з файлу. Ці команди обробляються спочатку програмами файлової системи, а потім на деякому етапі виконання запиту перетворюються операційною системою в команди управління відповідним пристроєм.
Сучасні файлові системи підтримують і інші типи файлів, такі як символьні зв'язку, іменовані конвеєри, які відображаються в пам'ять файли. Вони будуть розглянуті пізніше.
Ієрархічна структура файлової системи
Користувачі звертаються до файлів по символьних імен. Однак здатності людської пам'яті обмежують кількість імен об'єктів, до яких користувач може звертатися по імені. Ієрархічна організація простору імен дозволяє значно розширити ці межі. Саме тому більшість файлових систем має ієрархічну структуру, в якій рівні створюються за рахунок того, що каталог нижчого рівня може входити в каталог більш високого рівня (рис. 1).
Мал. 1. Ієрархія файлових систем
Граф, що описує ієрархію каталогів, може бути деревом або мережею. Каталоги утворюють дерево, якщо файлу дозволено входити тільки в один каталог (рис. 1, б), і мережа - якщо файл може входити відразу в декілька каталогів (рис. 1, в). Наприклад, в MS-DOS і Windows каталоги утворюють деревовидну структуру, а в UNIX - мережеву. У структурі дерева кожен файл є листом. Каталог самого верхнього рівня називається кореневим каталогом, або коренем (root).
Окремим випадком ієрархічної структури є однорівнева організація, коли всі файли входять в один каталог (рис. 1, а).