سامانه فایل‌بندی: تفاوت میان نسخه‌ها

'''سیستمسامانه فایل‌بندی''' یا '''سیستمسامانه فایل''' یا '''سامانهٔ پرونده''' {{انگلیسی|file system}} روشی برای ذخیره و سازمان‌دهی [[پرونده (رایانه)|پرونده]]‌های رایانه‌ای و [[داده|داده‌هایشان]] است تا یافتن و دسترسی به آن‌ها را آسان کند.

در [[رایانش]]، '''سیستمسامانه فایل‌بندی''' برای کنترل نحوهٔ ذخیره و بازیابی اطلاعات استفاده می‌شود. بدون سیستمسامانه فایل‌بندی، اطلاعاتِ قرارگرفته در فضای ذخیره‌سازی، یک بدنهٔ کلی و بزرگ از اطلاعات خواهد بود که نمی‌توان تشخیص داد یک تکه از اطلاعات به کجا ختم می‌شود و تکهٔ بعدی از کجا شروع می‌شود.

ساختار و قوانین منطقی‌ای که برای مدیریت دسته‌ای از اطلاعات و نام آن‌ها استفاده می‌شود «سیستمسامانه فایل» نامیده می‌شود.

انواع مختلفی از سیستمسامانه فایل‌بندی وجود دارد که هریک ساختار و منطق متفاوتی دارند. هریک دارای خواص مختلفی از سرعت، انعطاف‌پذیری، امنیت، اندازه و غیره هستند. بعضی از سیستمسامانه فایل‌بندی‌ها برای کاربردهای خاصی طراحی شده‌اند. برای مثال، سیستمسامانه فایل‌بندی [[ایزو ۹۶۶۰]] مخصوص [[دیسک نوری|دیسک‌های نوری]] طراحی شده‌است.

سیستم‌هایسامانه‌های پرونده می‌توانند از یک [[وسیله ذخیره اطلاعات|وسیلهٔ ذخیرهٔ اطلاعات]] مانند [[دیسک سخت]] یا [[سی‌دی‌رام]] بهره ببرند و مکان فیزیکیِ پرونده‌ها را نگهداری کنند و می‌توانند دسترسی به داده‌های یک پروندهٔ کارساز (یا سِروِر) را با رفتار به‌عنوان [[کارخواه]] (کلاینت) برای یک [[پروتکل شبکه]] (مانند کلاینت‌های SMB‏، NFS یا 9P) فراهم کنند، یا ممکن است مجازی باشند و تنها به‌عنوان روشی برای دسترسی به داده‌های مجازی (مانند procfs) وجود داشته باشند. این با [[خدمات دایرکتوری]] و [[رجیستری]] متفاوت است.

در شکل رسمی‌تر، یک سیستمسامانه پرونده یک [[پایگاه داده]]ٔ تک‌کاره برای انباشت، سازمان‌دهی، دستکاری و بازیابی [[داده]]‌ها است.

== جنبه‌های سیستمسامانه پرونده‌ای ==

''توجه: این موضوع فقط به سیستم‌هایسامانه‌های پرونده‌ای استفاده‌شده در دستگاه‌های ذخیره‌گاه اعمال می‌شود.''

سیستم‌هایسامانه‌های پرونده‌ای فضا را به شکل تکه‌تکه‌ای اختصاص می‌دهند که معمولاً به‌صورت چندین واحد فیزیکی در دستگاه است. سیستمسامانه پرونده‌ای عهده‌دار سازماندهی [[پرونده (رایانه)|پرونده‌ها]] و [[دایرکتوری (رایانه)|فهرست‌های راهنما]] و پیگیری اینکه کدام نواحی رسانه، متعلق به کدام پرونده است و کدام بخش‌ها استفاده نمی‌شوند. برای مثال، در اپل داس (Apple DOS) در اوایل دههٔ ۱۹۸۰، بخش‌های ۲۵۶ بایتی در فلاپی دیسک‌های ۱۴۰ کیلوبایتی از روش نقشهٔ مسیر/بخش (track/sector map) استفاده می‌کردند.<ref>https://en.wikipedia.org/wiki/File_system</ref>

این موضوع باعث ایجاد فضاهای استفاده‌نشده می‌شود. وقتی که یک پرونده دقیقاً چندین واحد تخصیص را شامل نمی‌شود، گاهی اوقات به نام [[پارگی (علوم رایانه)|فضای سست]] معرفی می‌شود. برای یک تخصیص ۵۱۲ بایتی، میانگین فضای استفاده‌نشده ۲۵۶ بایت است. برای خوشه‌های ۶۴ کیلوبایتی، میانگین فضای استفاده‌نشده ۳۲ کیلوبایت است. اندازهٔ واحد تخصیص وقتی انتخاب می‌شود که سیستمسامانه پرونده‌ای ایجاد گردد. انتخاب واحد تخصیص بر اساس میانگین اندازهٔ پرونده‌هایی که انتظار می‌رود در سیستمسامانه پرونده‌ای باشد، می‌تواند مقدار فضای غیرقابل استفاده را به حداقل برساند. غالباً تخصیص پیش‌فرض می‌تواند کاربرد مناسبی فراهم کند. انتخاب یک واحدِ یک اندازهٔ تخصیص که بسیار کوچک است، باعث هزینهٔ بیش از حد می‌شود. اگر سیستمسامانه پرونده‌ای غالباً متشکل از پرونده‌های بسیار بزرگ باشد، ممکن است سیستم‌هایسامانه‌های پرونده‌ای تکه‌تکه شوند.

تکه‌تکه شدن سیستمسامانه پرونده‌ای (File system fragmentation) وقتی رخ می‌دهد که فضای استفاده‌نشده یا تک‌پرونده‌ها پیوسته نباشند. هنگامی که یک سیستمسامانه پرونده‌ای استفاده می‌شود، پرونده‌ها ساخته، اصلاح یا پاک می‌شوند. وقتی که یک پرونده ایجاد می‌شود، سیستمسامانه پرونده‌ای فضایی برای داده اختصاص می‌دهد. بعضی از سیستم‌هایسامانه‌های پرونده‌ای نیاز به تعیین یک تخصیص فضای اولیه دارند و تخصیص‌های افزایشی بعدی هنگامی که پرونده‌ها بزرگ می‌شوند، امکان‌پذیر است. زمانی که پرونده‌ها پاک می‌شوند، فرض می‌شود فضایی که در نهایت به آن‌ها اختصاص داده شد، برای استفاده توسط پرونده‌های دیگر موجود است. این موضوع ناحیه‌هایی با اندازه‌های مختلف را که متناوباً استفاده شده یا استفاده نشده‌است، می‌سازد. این موضوع «تکه‌تکه شدن فضای خالی» نامیده می‌شود. وقتی یک پرونده ساخته می‌شود و ناحیه‌ای از فضای پیوسته برای تخصیص اولیهٔ آن موجود نباشد، این فضا باید به تکه‌تکه شدن اختصاص داده شود. وقتی یک پرونده اصلاح می‌گردد، ممکن است آن پرونده بزرگ‌تر شود و از فضایی که در ابتدا به آن اختصاص داده شده بود، تجاوز کند. در این صورت، باید یک تخصیص دیگر در جای دیگر معین شود و پرونده تکه‌تکه شود.

یک نام پرونده برای شناسایی مکان ذخیره‌گاه در سیستمسامانه پرونده‌ای استفاده می‌شود. بسیاری از سیستم‌هایسامانه‌های پرونده‌ای محدودیت‌هایی برای طول نام پرونده‌ها دارند. در بعضی از سیستم‌هایسامانه‌های پرونده‌ای، نام‌های پرونده به بزرگی یا کوچکی حروف حساس نیستند؛ یعنی نام‌های پرونده مانند <span color="#000000" face="monospace, Courier"><code>FOO</code></span> و <code>foo</code> به یک پرونده ارجاع داده می‌شوند. در بقیهٔ سیستم‌هایسامانه‌های پرونده‌ای، نام‌های پرونده به بزرگی یا کوچکی حروف حساسند؛ یعنی نام‌های <code>Foo</code> ،<code>FOO</code> و <code>foo</code> به سه پروندهٔ مختلف ارجاع داده می‌شوند.

بسیاری از سیستم‌هایسامانه‌های پرونده‌ای پیشرفته، اجازهٔ می‌دهند نام پرونده‌ها شامل محدوده‌ای گسترده از نویسه‌های [[یونی‌کد]] شوند. اگرچه آن‌ها ممکن است محدودیت‌هایی برای استفاده از بعضی نویسه‌های خاص، آن‌ها را در داخل نام پرونده‌ها غیرمجاز کند، آن نویسه‌ها ممکن است برای نشان دادن یک دستگاه، نوع دستگاه، پیشوند فهرست راهنما، جداکنندهٔ مسیر پرونده یا نوع پرونده استفاده شوند.

سیستم‌هایسامانه‌های پرونده‌ای معمولاً دارای فهرست‌های راهنما هستند — که پوشه نیز گفته می‌شوند — و کاربر را برای گروه‌بندی کردن پرونده در مجموعه‌های جداگانه مجاز می‌سازد. این موضوع ممکن است با ارتباط نام پرونده با یک نمایه در یک [[فهرست مطالب|جدول محتوا]] یا یک [[آی‌نود|گروه اطلاعاتی]] در [[شبه‌یونیکس|سیستمسامانه پروندهٔ مشابه یونیکس (Unix-like)]] اجرا شود. ساختارهای فهرست راهنما ممکن است مسطح (خطی) باشند، یا سلسله مراتب‌ها را جایی که فهرست‌های راهنما امکان دارد شامل زیرفهرست‌ها شوند، مجاز سازد. اولین سیستمسامانه پرونده‌ای برای پشتیبانی سلسله‌مراتب دلخواه در سیستم‌عاملسامانه‌عامل [[مولتیکس]] (Multics) استفاده شد.<ref>{{Cite conference}}</ref>سیستم‌هایسامانه‌های پرونده‌ای محلی سیستم‌هایسامانه‌های شبیه یونیکس نیز سلسله‌مراتب فهرست راهنمای دلخواه را پشتیبانی می‌کنند؛ برای مثال، سیستمسامانه پرونده‌ای سلسله‌مراتبی [[اپل]] (Apple) و HFS+ بعدی در سیستم‌عاملسامانه‌عامل کلاسیک مک (HFS+ هنوز در [[مک‌اواس|سیستم‌عاملسامانه‌عامل مک]] استفاده می‌شود)، سیستمسامانه پرونده‌ای [[جدول تخصیص فایل|FAT]] در سیستم‌عاملسامانه‌عامل داس ([[ام‌اس-داس|MS-DOS]] 2.0) و نگارش‌های بعدی MS-DOS و در [[مایکروسافت ویندوز|ویندوز]]، سیستمسامانه پرونده‌ای [[ان‌تی‌اف‌اس|NTFS]] در [[ویندوز ان‌تی|ویندوز NT]] خانوادهٔ سیستم‌عامل‌ها،سامانه‌عامل‌ها، و ODS-2 و مراحل بالاتر سیستمسامانه پرونده‌ای Files-11 در [[اوپن‌وی‌ام‌اس|OpenVMS]].

بقیهٔ اطلاعات مربوط به هر پرونده در داخل یک سیستمسامانه پرونده‌ای معمولاً ساماندهی می‌شوند. طول داده‌ای که شامل یک پرونده می‌شود ممکن است مانند تعداد بلوک‌های تخصیص‌داده‌شده برای پرونده یا مانند شمارش یک بایت باشد. زمانی که پرونده آخرین‌بار اصلاح شده، ممکن است مانند برچسب زمان پرونده ذخیره شود. سیستم‌هایسامانه‌های پرونده‌ای ممکن است زمان ایجاد شدن پرونده را ذخیره کند؛ زمانی که آخرین‌بار دیده شده، زمانی که فرادادهٔ پرونده تغییر داده شده‌است، یا زمانی که پرونده برای آخرین‌بار پشتیبان‌گیری شده‌است. بقیهٔ اطلاعات می‌توانند [[فایل دستگاهی|نوع دستگاه]] پرونده (برای مثال [[فایل دستگاهی|بلوک]]، نویسه، [[سوکت شبکه|سوکت]]، [[دایرکتوری (رایانه)|زیرفهرست]] و…)، مالک شمارهٔ شناسه کاربر و شمارهٔ شناسه گروه، [[مجوزهای سیستم فایل|اجازه‌های دسترسی]] و بقیهٔ صفات پرونده (مانند اینکه پرونده فقط خواندنی، [[اجراپذیر|قابل اجرا]] و… باشد) را شامل شوند.

یک سیستمسامانه پرونده‌ای همهٔ فراداده‌های تخصیص‌داده‌شده به پرونده را ذخیره می‌کند – شامل نام پرونده، طول محتوایات یک پرونده و مکان پرونده در سلسله‌مراتب پوشه – که از محتویات پرونده متمایز می‌سازد.

بسیاری از سیستم‌هایسامانه‌های پرونده‌ای نام‌های همهٔ پرونده‌ها را در فهرست راهنما در یک مکان ذخیره می‌کند – جدول فهرست راهنما برای آن فهرست راهنما – که غالباً مانند بقیه پرونده‌ها ذخیره می‌شود. بسیاری از سیستم‌هایسامانه‌های پرونده‌ای فقط تعدادی از فراداده‌ها را برای یک پرونده در جدول فهرست راهنما قرار می‌دهند و باقی ماندهٔ فراداده‌ها برای آن پرونده در یک ساختار کاملاً مجزا قرار دارند، مانند [[آی‌نود|گروه اطلاعاتی]].

بسیاری از سیستم‌هایسامانه‌های پرونده‌ای نیز فراداده‌های تخصیص داده نشده با هر یک از پرونده‌های خاص را ذخیره می‌کنند. این‌گونه فراداده‌ها شامل اطلاعاتی دربارهٔ مناطق استفاده نشده می‌شود – نگاشت بیت فضای خالی، نقشه دسترسی بلوک – و اطلاعاتی دربارهٔ [[بد سکتور|بخش‌های خراب]]. غالباً این‌گونه اطلاعات دربارهٔ یک گروه تخصیص در داخل گروه تخصیص خودش ذخیره می‌شود.

صفات اضافی می‌توانند به سیستم‌هایسامانه‌های پرونده‌ای تخصیص داده شوند، مانند [[ان‌تی‌اف‌اس|NTFS]], XFS, [[Ext2|ex2]]، ex3، بعضی از نگارش‌های [[یونیکس فایل سیستم|UFS]]، و HFS+، که از صفات پرونده‌های قابل تعمیم استفاده می‌کنند. بعضی از سیستم‌هایسامانه‌های پرونده‌ای برای صفات تعرف شده توسط کاربر تهیه شده‌اند، مانند نویسنده اسناد، کدبندی نویسه‌های یک سند یا اندازه یک تصویر.

بعضی سیستم‌هایسامانه‌های پرونده‌ای اجازه می‌دهند که مجموعه‌های داده‌ای مختلف به یک نام پرونده تخصیص داده شوند. این مجموعه‌های جدا ممکن است به عنوان جریان‌هایی یا محل‌های انشعاب، ارجاع داده شوند. شرکت اپل مدت طولانی از سیستمسامانه انشعاب در مکینتاش استفاده می‌کرد، و همچنین شرکت مایکروسافت نیز در NTFS جریان‌ها را پشتیبانی می‌کند. بعضی از سیستم‌هایسامانه‌های پرونده‌ای چندین تجدید نظر از یک پرونده را در یک نام پرونده حفظ می‌کنند. خود نام پرونده بیشتر نسخه اخیر را بازیابی می‌کند، این در حالی است که نسخه‌های قدیمی تر تنها با یک نام‌گذاری خاص قابل دسترسی هستند، همانند “filename;4” یا “filename(-4)” که برای دسترسی به چهار نسخهٔ قبل نگه داشته شد.

برای بدست آوردن اطلاعات بیشتر روی دربارهٔ اینکه کدام سیستم‌هایسامانه‌های پرونده‌ای کدام یک از انواع فرا داده را پشتیبانی می‌کنند، [[مقایسه سیستم‌های پرونده|مقایسهٔ سیستم‌هایسامانه‌های پرونده‌ای و فرا داده‌ها]] را ببینید.

=== سیستمسامانه پرونده‌ای به عنوان خلاصه‌ای از واسط کاربری ===

در بعضی موارد، یک سیستمسامانه پرونده‌ای ممکن است از یک دستگاه ذخیره گاه استفاده نکند اما می‌تواند برای سازماندهی و نشان دادن دسترسی به هر داده‌ای استفاده شود، اگرچه ذخیره می‌شود یا به صورت پویا تولید می‌گردد (مانند procfs).

سیستم‌هایسامانه‌های پرونده‌ای شامل سودمندی‌هایی برای مقدار دهی اولیه می‌شوند، تغییر دادن پارامترها و حذف یک نمونه از سیستمسامانه پرونده‌ای. بعضی شامل توانایی گسترش یا کوتاه کردن فضای تخصیص داده شده به سیستمسامانه پرونده‌ای می‌شوند.

{{لنگر|DENTRY}}سودمندی‌های فهرست راهنما ممکن است برای ایجاد، تغییر نام و حذف مدخل‌های فهرست راهنما استفاده شوند که به عنوان dentries نیز شناخته می‌شوند (مفرد: dentry),<ref>{{Cite book|url=https://books.google.com/books?id=eei_jHVJi3oC|title=Operating Systems|last=Mohan|first=I. Chandra|publisher=PHI Learning Pvt. Ltd.|accessdate=2014-07-27|isbn=9788120347267|location=Delhi|publication-date=2013|page=166|quote=The word dentry is short for 'directory entry'. A dentry is nothing but a specific component in the path from the root. They (directory name or file name) provide for accessing files or directories[.]}}</ref> و برای تغییر دادن فرا داده‌ای که به یک فهرست راهنما تخصیص داده شده‌است. سودمندی‌های فهرست راهنما ممکن است شامل قابلیت‌هایی برای ایجاد پیوندهای اضافی به یک فهرست راهنما شوند (پیوندهای سخت در [[یونیکس]])، برای تغییر نام پیوندهای پدر (در سیستمسامانه عامل‌های [[شبه‌یونیکس|شبیه یونیکس]])، و برای ایجاد پیوندهای دوسویه به پرونده‌ها.

سودمندی‌های پرونده برای ایجاد، فهرست، رونوشت، حرکت و حذف پرونده‌ها و تغییر فرا داده‌ها است. آن‌ها ممکن است قابلیت کوتاه کردن داده‌ها، کوتاه کردن یا گسترش تخصیص فضا، افزودن به، حرکت و تغییر پرونده‌ها درجا را داشته باشند. بسته به ساختار اساسی سیستمسامانه پرونده‌ای، آن‌ها ممکن است یک سازوکار برای اضافه کردن، کوتاه کردن از، ابتدای یک پرونده، درج مدخل‌ها به وسط یک پرونده یا حذف مدخل‌ها از یک پرونده تهیه کنند.

سودمندی‌های آزاد کردن فضا برای پرونده‌های حذف شده، اگر سیستمسامانه پرونده‌ای یه تابع احیا تهیه کند، به این دسته نیز تعلق پیدا می‌کند.

بعضی از سیستم‌هایسامانه‌های پرونده‌ای عملیاتی مانند سازماندهی مجدد فضای آزاد، حذف امن فضای آزاد و بازسازی ساختارهای سلسله مراتبی با فراهم کردن سودمندی‌هایی برای انجام دادن این توابع در زمان‌های حداقل فعالیت، به تعویق می‌اندازند. برای مثال سودمندی‌های [[یکپارچه‌سازی دیسک سخت|یکپارچه سازی]] سیستمسامانه پرونده‌ای.

بعضی از مهم‌ترین ویژگی‌های سودمندی‌های سیستمسامانه پرونده‌ای، شامل فعالیت‌های نظارتی می‌شود که ممکن است شامل دور زدن مالکیت یا دسترسی مستقیم به دستگاه اساسی شود. اینها شامل پشتیبان با عملکرد بالا و بازیافت، تکرار داده و سازماندهی مجدد ساختارهای دادهٔ متفاوت و جدول‌های تخصیص در داخل سیستمسامانه پرونده‌ای می‌شوند.

در سیستمسامانه پرونده‌ای چندین مکانیزم برای کنترل دسترسی به داده‌ها استفاده می‌شود. معمولاً هدف اینست که از خواندن یا دستکاری پرونده‌ها، توسط هر کاربری، یا گروهی از کاربران، جلوگیری به عمل آید. دلیل دیگر اینست که مطمئن باشیم که داده‌ها به صورت کنترل شده‌ای دست کاری می‌شوند، پس دسترسی به آن‌ها ممکن است محدود به یک برنامهٔ خاص باشد. به عنوان مثال، پسوردهای ذخیره شده در فرا دادهٔ یک پرونده یا ذخیره شده در جای دیگر، [[مجوزهای سیستم فایل|اجازه‌های پرونده]] در قالب بیت‌های اجازه (permission bits)، [[فهرست کنترل دسترسی|لیست‌های کنترل دسترسی]]، یا توانایی‌ها. نیاز ما به سودمندی سیستمسامانه پرونده‌ای برای داشتن دسترسی به داده‌ها در سطح رسانه برای شناخت ساختار و ایجاد یک پشتیبان مؤثر، به این معنی است که این‌ها فقط برای کاربران مؤدب مؤثر هستند و در برابر مزاحمان اثری ندارد.

در بعضی از مواقع، متدها برای رمزگذاری داده‌های پرونده در خود سیستمسامانه پرونده‌ای شامل می‌شوند. این روش بسیار مؤثر است چراکه دیگر نیازی به سودمندی‌های سیستمسامانه پرونده‌ای برای دانستن هر قسمت از رمزگذاری برای مدیریت مؤثر داده، نیست. ریسک‌های موجود در رمزگذاری شامل این حقیقت است که یک مهاجم می‌تواند داده‌ها را کپی و با استفاده از ابزاری آن را رمزگشایی کند از دست دادن هر جخش از رمزها به معنی از دست دادن داده‌ها می‌باشد.

یک مسیولیت قابل توجه سیستمسامانه پرونده‌ای اطمینان حاصل کردن است از اینکه صرف نظر از عملیاتی که برنامه‌ها به داده دسترسی پیدا می‌کنند، ساختار آن سازگار باقی بماند. این شامل عملیات گرفته شده‌است اگر یک برنامه در حال تغییر داده، غیرطبیعی پایان داده شود یا بی‌توجهی به اطلاع دادن از سیستمسامانه رونده‌ای که فعالیت‌هایش را به پایان رسانده‌است. این ممکن است شامل به روز کردن فرا داده، مدخل فهرست راهنما و ادارهٔ هر داده که میانگیری شده‌است اما تاکنون در ذخیره گاه فیزیکی رسانه‌ها به روزرسانی نشده‌است.

بقیه خرابی‌ها که سیستمسامانه پرونده‌ای باید سر و کار داشته باشند عبارتند از خرابی‌های رسانه‌ها یا کمبود ارتباطات سیستم‌هایسامانه‌های از راه دور.

به هنگام خرابی یک سیستمسامانه عامل یا خرابی باتری، روال‌های مخصوص در سیستمسامانه پرونده‌ای باید شبیه به وقتی که یک برنامه شخصی خراب می‌شود، احضار شوند.

سیستمسامانه پرونده‌ای همچنان باید توانایی تصحیح ساختارهای خراب شده را نیز داشته باشد. این ممکن است به عنوان یک نتیجه از خرابی سیستمسامانه عامل، در حالتی که سیستمسامانه عامل نتواند سیستمسامانه پرونده‌ای را آگاه کند، در اثر خرابی باتری یا بازنشانی، رخ دهد.

سیستمسامانه پرونده‌ای همچنین باید رخدادها را ضبط کند تا موضوعات آنالیزهای سیستمیکسامانه‌ای و همچنین مسایلی با پرونده‌های خاص یا فهرست‌های راهنما را مجاز سازند.

مهمترین هدف یک سیستمسامانه پرونده‌ای، مدیریت داده‌های کاربر می‌باشد. این موضوع شامل ذخیره‌سازی، بازیابی و به روز کردن داده می‌باشد.

بعضی از سیستم‌هایسامانه‌های پرونده‌ای داده را برای ذخیره گاه مانند یک جریانی از بایت‌ها می‌پذیرند که در یک روش مؤثر برای رسانه جمع‌آوری و ذخیره شده‌اند. هنگامیکه یک برنامه داده را بازیابی می‌کند، اندازه یک میانگیر حافظه را مشخص می‌کند و سیستمسامانه پرونده‌ای داده را از رسانه به میانگیر انتقال می‌دهد. روال کتابخانه در حین اجرا ممکن است گاهی اوقات کاربر برنامه را برای تعریف یک ضبط بر اساس یک فراخوانی کتابخانه که طول را مشخص می‌کند، مجاز می‌سازد. وقتی کاربر برنامه داده را می‌خواند، کتابخانه داده را توسط سیستمسامانه پرونده‌ای بازیابی می‌کند و یک ضبط بازمی‌گرداند.

بعضی از سیستم‌هایسامانه‌های پرونده‌ای مشخصهٔ یک طول ضبط ثابت که برای همه نوشته‌ها و خوانده‌ها استفاده می‌شود را می‌پذیرد. این موضوع محل یابی n امین ضبط و همچنین به روزرسانی آن‌ها را آسان می‌سازد.

یک شناسایی برای هر ضبط که به عنوان یک کلید نیز شناخته می‌شود، برای یک سیستمسامانه پرونده‌ای پیچیده‌تر ساخته می‌شود. کاربر برنامه می‌تواند بخواند، بنویسد و ضبط‌ها را بدون توجه به محل آن‌ها به روزرسانی کند. این موضوع نیازمند مدیریت پیچیدهٔ بلوک‌های رسانه که معمولاً بلوک‌های کلید و بلوک‌های داده را جدا می‌سازد، خواهد بود. الگوریتم‌های بسیار کارآمد می‌توانند با ساختار هرمی برای محل یابی ضبط‌ها توسعه یابند.<ref>{{Cite web|url=https://www.researchgate.net/publication/234789457_KSAM_A_B_-tree-based_keyed_sequential-access_method|title=KSAM: A B + -tree-based keyed sequential-access method|accessdate=29 April 2016|website=ResearchGate}}</ref>

=== استفاده از یک سیستمسامانه پرونده‌ای ===

سودمندی‌ها، زبان مخصوص برای کتابخانه‌های در حین اجرا و کاربر برنامه از API سیستمسامانه پرونده‌ای برای ساخت درخواست‌های سیستمسامانه پرونده‌ای استفاده می‌کنند. این موضوع‌ها شامل انتقال داده، موقعیت‌یابی، به روز کردن فراداده، مدیریت کردن فهرست‌های راهنما، مدیریت کردن مشخصه‌های دسترسی و رفع آنها.

همهٔ سیستم‌هایسامانه‌های پرونده‌ای تعدادی حد تابعی دارند که حداکثر گنجایش داده قابل ذخیره در داخل همان سیستمسامانه تعریف می‌شود. این حدود تابعی یک تلاش بهترین حدس توسط طراح براساس این است که هم‌اکنون سیستم‌هایسامانه‌های ذخیره گاه چه قدر بزرگ هستند و سیستم‌هایسامانه‌های ذخیره گاه در آینده احتمال دارند چه قدر بزرگ شوند. ذخیره گاه دیسک ادامه داشت که نزدیک به نرخ‌های [[رشد نمایی|نمایی]] رشد پیدا کند ([[قانون مور]] را ملاحظه نمایید)، به همین دلیل بعد از چند سال، سیستم‌هایسامانه‌های پرونده‌ای رسیدن به طراحی محدودیت‌ها را نگه داشته‌اند که نیازمند این است که کاربران رایانه مکرراً به یک سیستمسامانه جدیدتر با گنجایش هر چه بیشتر نقل مکان کنند.

پیچیدگی سیستمسامانه پرونده‌ای معمولاً به تناسب با گنجایش ذخیره گاه موجود تغییر می‌کند. سیستمسامانه پرونده‌ای اوایل دهه ۱۹۸۰ [[رایانه خانگی|رایانه‌های خانگی]] با ۵۰ کیلوبایت تا ۵۱۲ کیلوبایت از ذخیره گاه ممکن است انتخاب معقولی برای سیستم‌هایسامانه‌های ذخیره گاه پیشرفته با صدها گیگابات گنجایش نباشد. به همین ترتیب، سیستم‌هایسامانه‌های پرونده‌ای پیشرفته ممکن است انتخاب معقولی برای این سیستم‌هایسامانه‌های اولیه نباشد، از آنجا که پیچیدگی ساختارهای سیستمسامانه پرونده‌ای پیشرفته ممکن است به سرعت تحلیل روند یا حتی از گنجایش بسیار محدود سیستم‌هایسامانه‌های ذخیره گاه اولیه تجاوز کنند.

== انواع سیستم‌هایسامانه‌های پرونده‌ای ==

انواع سیستم‌هایسامانه‌های پرونده‌ای می‌تواند به دسته‌های: سیستم‌هایسامانه‌های پرونده‌ای از نوع دیسک/ نواری، سیستم‌هایسامانه‌های پرونده‌ای از نوع شبکه‌ای و سیستم‌هایسامانه‌های پرونده‌ای با اهداف خاص تقسیم شوند.

=== سیستم‌هایسامانه‌های پرونده‌ای از نوع دیسک ===

یک سیستمسامانه پرونده‌ای از نوع دیسک از توانایی‌های رسانه‌های (media) ذخیره‌گاه دیسک (disk storage) استفاده می‌کند تا در مدت کوتاهی، به صورت تصادفی داده‌ها را آدرس‌دهی کند. از دیگر ملاحظاتی که انجام می‌شوند، می‌توان به سرعت دسترسی به داده‌ها اشاره کرد، که ابتدا باید درخواست شود و پیش‌بینی شود که داده مورد نظر نیز ممکن است درخواست شده باشد. این موضوع به چندین کاربر یا پردازه اجازه می‌دهد، تا به داده‌های متفاوتی روی دیسک، بدون توجه به توالی مکان قرارگیری داده، دسترسی داشته باشند. به عنوان مثال: جدول تخصیص پرونده ([[جدول تخصیص فایل|FAT]]) (فت ۱۲ ([[جدول تخصیص فایل|FAT12]])، فت ۱۶ ([[جدول تخصیص فایل|FAT16]])، فت ۳۲ ([[جدول تخصیص فایل|FAT32]]))، اکس فت (exFAT), [[NTFS]], HFSو HFS+, HPFS, APFS, [[UFS]], [[ext2]]، ext3، [[ext4]]، XFS, btrfs، ایزو ۹۹۶۰ ([[ایزو ۹۶۶۰|ISO 9960]])، Files-11، سیستمسامانه پرونده‌ای وریتاس (Veritas File System), VMFS, [[Zfs]], ReiserFS و UDF. بعضی از سیستم‌هایسامانه‌های پرونده‌ای از نوع دیسک عبارتند از سیستمسامانه پرونده‌ای ژورنالینگ (journaling file system) با سیستمسامانه پرونده‌ای ورژنینگ (versioning file system).

=== سیستمسامانه پرونده‌ای از نوع فلش ===

''مقالهٔ اصلی: سیستمسامانه پرونده‌ای فلش''

سیستمسامانه پرونده‌ای فلش توانایی‌های خاص، کارایی و محدودیت‌های دستگاه‌های با [[حافظه فلش|حافظهٔ فلش]] را در نظر می‌گیرد. به‌طور مداوم یک سیستمسامانه پرونده‌ای از نوع دیسک می‌تواند از دستگاه با حافظهٔ فلش، به عنوان یک رسانه ذخیره گاه پایه، استفاده کند، ولی بهتر است از سیستمسامانه پرونده‌ایی که به‌طور اختصاصی برای دستگاه‌های فلش ساخته شده‌است، استفاده شود.

=== سیستمسامانه پرونده‌ای از نوع نوار ===

سیستمسامانه پرونده‌ای از نوع نوار، نوعی از سیستمسامانه پرونده‌ای است. در این نوع، قالب نوار، که برای ذخیره کردن پرونده‌ها روی نوار است، به صورت خود توصیف‌کننده، طراحی شده‌است. نوارهای مغناطیسی در واقع، رسانه‌های ذخیره گاه متوالی با زمان دسترسی به داده‌های تصادفی بسیار بالاتری از دیسک‌ها هستند که چالش‌هایی برای ساخت و مؤثر نمودن مدیریت سیستم‌هایسامانه‌های پرونده‌ای عام منظوره، ایجاد کرده‌اند.

در سیستمسامانه پرونده‌ای از نوع دیسک، معمولاً یک فهرست راهنمای اصلی (master directory) و همچنین یک نقشه از نواحی داده‌های استفاده شده و آزاد (used and free data regions)، وجود دارد. هر پرونده‌ای که می‌خواهد اضافه، عوض، یا حذف شود، نیازمند به روزرسانی فهرست راهنما و نقشهٔ استفاده/آزاد شده‌است. دسترسی تصادفی به نواحی داده‌ها در واحد میلی‌ثانیه اندازه‌گیری می‌شوند. در نتیجه این سیستمسامانه به خوبی بر روی دیسک‌ها کار می‌کند.

در عوض سیستم‌هایسامانه‌های پرونده‌ای از نوع نوار معمولاً اجازه می‌دهند تا فهرست راهنمای پرونده در نوار بخش و با داده‌ها ترکیب شود، که استریمینگ (streaming) معرفی شده‌است، به این ترتیب حرکات زمان بر و تکراری نوار دیگر نیازی به نوشته شدن ندارند.

در هر حال، یکی از معایب این طراحی اینست که، خواندن پروندهٔ فهرست راهنمای نوار عموماً نیاز به پیمایش (scan) سراسر نوار برای خواندن همهٔ فهرست راهنماهای ورودی پراکنده(scattered directory entries) دارد. بیشتر نرم‌افزارهای آرشیو داده، که با ذخیره گاه نوار کار می‌کنند، یک کپی محلی از کاتالوگ نوار را در یک سیستمسامانه پرونده‌ای از نوع دیسک نگهداری می‌کنند، تا عمل اضافه کردن پرونده‌ها به نوار با سرعت بیشتری و بدون نیاز به پیمایش دوبارهٔ نوار برای رسانه‌ها، انجام شود. کپی محلی از کاتالوگ نوار، عموماً برای مدت زمان معینی کاربرد دارد و در صورت نیاز در آینده مجدداً باید یک پیمایش در نوار صورت بگیرد.

IBM یک سیستمسامانه پرونده‌ای برای نوار، به نام سیستمسامانه پرونده‌ای خطی از نوع نوار (Linear Tape File System) ایجاد کرده‌است. پیاده‌سازی IBM از این سیستمسامانه پرونده‌ای به صورت سیستمسامانه پرونده‌ای از نوع نوار خطی آی بی ام--- تک گرداننده ویرایش (LTFS-SDE) متن باز(open-source IBM Linear Tape File System — Single Drive Edition (LTFS-SDE) product) است. سیستمسامانه پرونده‌ای از نوع نوار خطی از یک بخش جدا در نوار، برای ذخیرهٔ شاخص فرا داده (meta-data) استفاده می‌کند. به همین دلیل، مشکلات مربوط به فهرست راهنماهای ورودی پراکنده در سراسر نوار از بین می‌روند.

=== سیستمسامانه پرونده‌ای از نوع پایگاه داده ===

یک جنبهٔ دیگر از مدیریت پرونده، ایدهٔ سیستمسامانه پرونده‌ای بر پایهٔ پایگاه داده‌است. به جای یا علاوه بر ساختار وراثتی در مدیریت، پرونده‌ها به کمک مشخصاتشان مانند: نوع پرونده، اسم پرونده، نویسندهٔ پرونده یا فرا داده‌های غنی مشابه، شناخته می‌شوند.

DB2 برای i (شناخته شده به DB2/400 و DB2 for i5/OS) یک سیستمسامانه پرونده‌ای از نوع پایگاه داده‌است که، به عنوان بخشی از یک شی بر اساس سیستمسامانه عامل IBM i (شناخته شده به OS/400 و i5/OS) است، در ترکیب با یک فروشکاه یک طبقه‌ای و اجرا شده بر روی سیستمسامانه IBM Power (شناخته شده به AS/400 و iSeries)است که آقای فرنک ج. سولتیس (Frank G. Soltis)، دانشمند ارشد سابق IBM i، آن را طراحی کرده‌است. در سال‌های ۱۹۷۸ تا ۱۹۸۸ آقای سولتیس و تیمش در IBM Rochester تکنولوژی‌هایی مانند سیستمسامانه پرونده‌ای از نوع پایگاه داده را به صورت موفقیت‌آمیز طراحی و پیاده‌سازی کردند. در حالی که بقیه همانند Microsoft نتوانستند این موفقیت را بدست آورند. این تکنولوژی‌ها به ‘Fortess Rochester’ شناخته شده‌اند و بعدها در چندین جنبهٔ اساسی کوچک گسترش یافت ولی در واقع از دیدگاه فناوری، بسیار پیشرفته تر شد.

در زیر به بعضی از پروژه‌هایی که بخشی از جنبه‌های سیستمسامانه پرونده‌ای از نوع پایگاه داده را در خود داشته‌اند، پرداخته می‌شود:

* بسیاری از سیستم‌هایسامانه‌های مدیریت محتوای وب از یک سیستمسامانه مدیریت پایگاه داده رابطه‌ای (relational DBMS)، برای ذخیره و بازیابی پرونده‌ها استفاده می‌کنند. به عنوان مثال، پرونده‌های XHTML، به عنوان [[XML]] یا فیلدهای متنی ذخیره می‌شوند، در حالی که پرونده‌های تصویری به صورت فیلدهای حبابی ذخیره می‌شوند: [[SQL]] SELECT (به همراه XPath به صورت اختیاری) توضیحات پرونده‌ها را بازیابی می‌کنند، و استفاده از منطق پیچیده را ممکن می‌سازند و با اطلاعات با ارزش تری در مقایسه با سیستم‌هایسامانه‌های پرونده‌ای معمول در ارتباط هستند. بسیاری از سیستم‌هایسامانه‌های مدیریت محتوا نیز از توانایی ذخیره کردن فقط [[فراداده|فرا داده]] در پایگاه داده، با یک سیستمسامانه پرونده‌ای استاندارد مورد استفاده در ذخیره کردن محتوای پرونده‌ها، برخوردار هستند.

* سیستم‌هایسامانه‌های پرونده‌ای بسیار بزرگ، با نرم‌افزارهایی مانند Apache Hadoop و Google File System، با استفاده از برخی از جنبه‌های سیستمسامانه پرونده‌ای از نوع پایگاه داده، مجسم می‌شود.

=== سیستمسامانه پرونده‌ای از نوع تراکنشی(Transactional file system) ===

در بعضی از برنامه‌ها نیاز است که چندین پرونده به صورت هم‌زمان به روزرسانی شوند. به عنوان مثال، نصب نرم‌افزار ممکن است باعث نوشتن پرونده‌های باینری، کتابخانه‌ها، و تأیید پرونده‌های برنامه شود. اگر نصب نرم‌افزار موفقیت‌آمیز نباشد، احتمال می‌رود که برنامه قابل استفاده کردن نباشد. اگر فرایند نصب در حال به روزرسانی یک بخش اصلی از سیستمسامانه باشد، همانند پوستهٔ فرمان (command shell)، احتمال می‌رود که کل سیستمسامانه به حالت غیرقابل بهره‌وری، وارد شود.

فرایند تراکنش، انزوا را ضمانت می‌کند، که این به این معنی است که عملیاتی که روی آن‌ها تراکنش انجام می‌شود از دیگر ریسه‌های درون سیستم،سامانه، تا زمانی که عمل تراکنش به پایان برسد، پنهان می‌شوند و عملیات متداخل درون سیستمسامانه در هر تراکنش، به صورت مناسبی، پشت سر هم مرتب می‌شوند. همچنین تراکنش‌ها ظرفیت اتمی را ضمانت می‌کنند، به این معنی که عملیات داخل یک تراکنش یا همگی متعهدند یا تراکنش می‌تواند به بعد موکول شود و سیستمسامانه تمامی نتایج بدست آمده تا آن زمان از تراکنش را پاک می‌سازد. یعنی، در صورتی که یک حادثه رخ دهد یا باتری تمام شود، بعد از عملیات ترمیم وضعیت ذخیره شده ثبت شده باقی می‌ماند. در نهایت، عملیات نصب نرم‌افزار یا موفقیت‌آمیز است یا ناموفق. اگر عملیات ناموفق باشد در این صورت، پس از برگشت به حالت اولیه دیگر هیچ اثری از نرم‌افزار معیوب در سیستمسامانه نمی‌ماند.

شرکت مایکروسافت اولین بار درVista Windows، یک تراکنش با ویژگی Transactional NTFS، برای پشتیبانی ان تی اف اس ([[ان‌تی‌اف‌اس|NTFS]]) اضافه کرد، ولی در حال حاضر دیگر استفاده‌ای ندارد. یکسری نمونه‌های اولیه از سیستم‌هایسامانه‌های پرونده‌ای از نوع تراکنشی برای سیستمسامانه عامل لینوکس، در دست آزمایش هستند. از جمله این سیستم‌هاسامانه‌ها می‌توان به سیستمسامانه پرونده‌ای ولور (Valor file system)، آمینو (Amino)، ال اف اس (LFS)، سیستمسامانه پرونده‌ای ext3 در هستهٔ TxOS، که از نوع تراکنشی است، و همچنین سیستمسامانه پرونده‌ای‌هایی که هدفشان سیستم‌هایسامانه‌های نهفته (embedded systems) است، همانند TFFها.

اطمینان از سازگاری در سراسر چندین سیستمسامانه پرونده‌ای دشوار، ولی بدون تراکنش‌های سیستمسامانه پرونده‌ای قابل اجرا است. قفل کردن پرونده‌ها می‌تواند به عنوان یک مکانیزم برای کنترل همروندی برای پرونده‌های مستقل استفاده شود، ولی در حالت کلی از ساختار فهرست راهنما یا پروندهٔ فرا داده حفاظت نمی‌کند. به عنوان مثال، با قفل کردن پرونده نمی‌توان از مسابقه‌ای که در شرایط زمان بررسی تا زمان استفاده (time of check to time of use ([[زمان بررسی تا زمان استفاده|TOCTTOU]])) در لینک‌های نمادین به وجود می‌آید، جلوگیری به عمل آورد. همچنین با قفل کردن پرونده نمی‌تواند به صورت خودکار یک عملیات ناموفق را پاکسازی کرد، همانند عملیات ارتقای یک نرم‌افزار، که نیاز دارد به صورت خودکار انجام شود.

سیستم‌هایسامانه‌های پرونده‌ای ژورنالی یک روش برای معرفی تراکنش‌ها با سازگاری درجه یک در ساختار سیستم‌هایسامانه‌های پرونده‌ای هستند. تراکنش‌های ژورنالی به عنوان بخش‌هایی از API (Application Program Interface)های سیستمسامانه عامل در معرض دید برنامه‌ها نیستند. آن‌ها فقط برای مصارف داخلی برای حفظ سازگاری در یک سیستمسامانه کال واحد استفاده دارند.

سیستمسامانه پشتیبان داده به‌طور معمول، داده‌های ذخیره شده به صورت تراکنشی را مستقیماً پشتیبانی نمی‌کنند، این موجب می‌شود که عملیات بازیابی مجموعه داده‌های قابل اعتماد و سازگار، سخت شود. بیشتر نرم‌افزارهای پشتیبانی داده، بدون توجه به حالت تراکنشی مشترک موجود بین چند پرونده در یک مجموعه پایگاه داده، فقط اعلان می‌کنند که آیا داده‌ها بعد از مدت زمان معینی تغییر کرده‌اند، یا نه. در بعضی از پایگاه داده‌ها، راه حل بدست آمده برای این مشکل اینست که، یک آرشیو از وضعیت هر پرونده، شامل تمام داده‌های بدست آمده تا آن زمان و ذخیره‌سازی این داده‌ها در نرم‌افزار پشتیبان، به صورتی که مستقیماً با پایگاه داده‌های تراکنشی فعال در ارتباط نباشد، است. بازیابی نیازمند جداسازی بازسازی پایگاه داده از وضعیت پرونده، بعد از اینکه پرونده در نرم‌افزار پشتیبان ذخیره شد، می‌باشد.

=== سیستمسامانه پرونده‌ای از نوع شبکه ===

''مقالهٔ اصلی: سیستمسامانه پرونده‌ای از نوع توزیع شده''

سیستمسامانه پرونده‌ای از نوع شبکه، نوعی از سیستمسامانه پرونده‌ای است که، به شکل یک مشتری برای پروتکل دسترسی از راه دور پرونده، برای دسترسی پیدا کردن به پرونده‌ها در سرور، عمل می‌کند. برنامه‌هایی که از رابط‌های محلی استفاده می‌کنند، می‌توانند به صورت پنهانی، فهرست‌های راهنمای درختی و پرونده‌های درون کامپیوترهای کنترل از راه دور را ایجاد، مدیریت یا به آن‌ها دسترسی پیدا کنند. مثال‌هایی از سیستمسامانه پرونده‌ای شبکه‌ای: مشتری‌های پروتکل‌های سیستمسامانه پرونده‌ای از نوع شبکه‌ای(NFS)، سیستمسامانه پرونده‌ای از نوع اندرو (AFS)، بلوک پیام سرور (SMB) و همچنین شبه مشتری‌های سیستم‌هایسامانه‌های پرونده‌ای از جمله: [[پروتکل انتقال فایل|پروتکل انتقال پرونده]] (FTP) و WebDAV.

=== سیستمسامانه پرونده‌ای‌های از نوع دیسک مشترک ===

''مقالهٔ اصلی: سیستمسامانه پرونده‌ای از نوع دیسک مشترک''

سیستمسامانه پرونده‌ای از نوع دیسک اشتراکی نوعی از سیستمسامانه پرونده‌ای است که در آن تعدادی از ماشین‌ها (معمولاً سرورها) همگی دسترسی به یک زیرسیستمزیرسامانه دیسک خارجی یکسان (معمولا یک SAN)) دارند. صفات سیستمسامانه پرونده‌ای به زیر سیستمسامانه دسترسی پیدا می‌کنند تا از نوشتن برخورد جلوگیری کنند. از مثال‌های سیستمسامانه پرونده‌ای از نوع دیسک مشترک می‌توان به جی اف اس 2(GFS2)در کلاه قرمز (red hat)، جی پی اف اس (GPFS) در آی بی ام (IBM)، اس اف اس (SFS) در پلو داده (DataPlow)، سی اکس اف اس (CXFS) در اس جی آی (SGI) و StorNext در Quantum Corporation.

=== سیستمسامانه پرونده‌ای‌های ویژه ===

سیستمسامانه پرونده‌ای ویژه، یک عنصر غیر پرونده‌ای از پرونده‌های سیستمسامانه عامل را ارائه می‌دهد. تا آن‌ها بتوانند به صورت APIهایی برای سیستمسامانه پرونده‌ای عمل کنند. این کار بیشتر روی سیستمسامانه عامل‌هایی شبیه یونیکس انجام می‌شود، ولی در یکسری سیستمسامانه عامل‌هایی که شبیهٔ ونیکس هم نیستند، به دستگاه‌ها نام داده می‌شود.

==== سیستمسامانه پرونده‌ای از نوع دستگاهی ====

سیستمسامانه پرونده‌ای از نوع دستگاه، دستگاه‌های ورودی/خروجی (I/O devices) و دستگاه‌های سودو (pseudo-devices) را به عنوان پرونده‌هایی به نام پرونده‌های دستگاه، نشان می‌دهد. مثال‌های این سیستمسامانه پرونده‌ای در سیستمسامانه عامل‌های [[شبه‌یونیکس|شبه یونیکس]] عبارت اند از: [[devfs]] و [[لینوکس]] ۲٫۶، udev. و در سیستمسامانه عامل‌های دیگر عبارت اند از: TOPS-10 و دیگر سیستمسامانه عامل‌های مشابه این، که نام کامل پرونده یا نام مسیر آن در پیشوند دستگاه می‌آید. دیگر دستگاه‌های شامل سیستمسامانه پرونده‌ای به کمک پیشوند یک دستگاه، که نمایانگر آن دستگاه است، بدون اینکه چیزی در انتهایش بیاید، ارجاع داده می‌شوند.

==== دیگر سیستم‌هایسامانه‌های پرونده‌ای خاص ====

* Procfs پردازه‌ها و دیگر ساختارهای سیستمسامانه عامل را در فضای یک پرونده، روی لینوکس، نگاشت می‌کند.

=== سیستمسامانه پرونده‌ای از نوع حداقلی / ذخیره گاه نوار-صوتی ===

در اواخر دههٔ ۱۹۷۰ میلادی، پیشرفت تکنولوژی میکرو کامپیوترها آغاز شد. دیسک‌ها و نوارهای دیجیتالی برای عموم مردم گران بودند. در آن زمان، یک سیستمسامانه ذخیره گاه ارزان پایه‌ای، پیشنهاد می‌شد، که نوارهای صوتی را استفاده می‌کرد.

وقتی نیاز بود در سیستمسامانه داده‌ای نوشته شود، به کاربر پیام داده می‌شد که دکمهٔ ضبط (Record) روی نوار را فشار دهد، و سپس دکمهٔ (Return) را که روی کیبورد است فشار دهد تا سیستمسامانه متوجه شود که نوار در حال ضبط کردن می‌باشد. سیستمسامانه خود، یک صدا را برای ایجاد یک هماهنگی در زمان، می‌نویسد، و سپس صداهایی برای کدگذاری یک پیشوند هستند، خود داده، یک سرجمع (check sum) و یک پسوند را مدلسازی می‌کند. وقتی سیستمسامانه نیاز داشت که داده‌ای را بخواند، به کاربر گفته می‌شد که دکمهٔ شروع (Play) را از روی نوار بزند و سیستمسامانه در این صورت به صداهای روی نوار گوش می‌داد، تا زمانی که مجموعه‌ای از صداهای پشت سر هم قابل، به عنوان یک هماهنگ ساز، شناسایی بودند. در این صورت سیستمسامانه شروع به تفسیر صداهای بعدی که داده‌ها هستند، می‌کند. وقتی کار خواندن داده‌ها تمام می‌شود، سیستمسامانه به کاربر می‌گوید که دکمهٔ توقف (Stop) روی نوار را بزند. این روش، در حالی که بسیار ابتدایی بود، ولی در بیشتر مواقع به درستی کار می‌کرد. در این سیستم‌هاسامانه‌ها عموماً داده‌ها معمولاً در قالب بدون نامی، پشت سر هم ذخیره می‌شدند، البته در بعضی از سیستم‌هاسامانه‌ها (مانند سری کامپیوترهای کامادور پی ای تی (Commodore PET)) اجازهٔ نام‌گذاری پرونده‌ها را داده می‌شد. چندین سری داده به کمک گزینهٔ سریعتر جلو رفتن (fast-forwarding) در نوار، می‌توانستند نوشته و در نوار قرار گیرند. همچنین با نظارت برشمارندهٔ نوار (tape counter) می‌توانستند ناحیهٔ بعدی که داده در نوار نوشته می‌شود را بیابند. ممکن بود کاربر مجبور باشد به صداها گوش دهد تا ناحیه مناسب بعدی برای شروع داده‌ها را پیدا کند. بعضی از پیاده‌سازی‌ها که حتی شامل صداهای قابل شنیدن هم بودند با داده‌ها درمی‌آمیختند.

=== سیستمسامانه پرونده‌ای از نوع تخت ===

''با [[:en:Flat file database|سیستمسامانه پایگاه داده تخت]] اشتباه گرفته نشود.''

در سیستمسامانه پرونده‌ای از نوع تخت، هیچ زیر فهرست راهنمایی وجود ندارد، برای همهٔ پرونده‌ها، مداخل فهرست راهنما، در یک فهرست راهنمای یگانه ذخیره می‌شود.

وقتی برای اولین بار رسانهٔ فلاپی دیسک در دسترس عموم قرار گرفت، این مدل از سیستمسامانه پرونده‌ای به خاطر حجم کوچک موجود در فلاپی دیسک‌ها، کافی بود. ماشین‌های CP/M، شامل سیستمسامانه پرونده‌ای تخت بودند که، پرونده‌ها می‌توانستند بهٔ کی از ۱۶ نواحی کاربری (user areas) اختصاص داده شوند و عملیات پرونده‌های عمومی، به جای کار کردن روی تمامی نواحی، فقط روی یکی از این نواحی کار می‌کرد. در اصل این نواحی کاربری همان صفت‌ها و ویژگی‌های در ارتباط با پرونده‌ها هستند، بنابراین دیگر نیازی به تعریف هیچ تعرفهٔ خاصی برای هر یک از این نواحی نیست و پرونده‌ها می‌توانند تا وقتی که فضای خالی در ذخیره گاه موجود است، گروهبندی شوند. در اولین دستگاه‌های اپل مکینتاش (Apple Macintosh) نیز از سیستمسامانه پرونده‌ای تخت استفاده می‌شد (سیستمسامانه پرونده‌ای مکینتاش (Macintash File System)). در این دستگاه برنامه مدیریت پرونده (Macintash Finder) در بالای EMFS، خود یک توهم از سیستمسامانه بایگانی تا حدی سلسله مراتبی (partially hierarical filing system) می‌ساخت، که این فرایند عجیبی بود. در این ساختار نیاز بود که هر پرونده اسم منحصر به فردی داشته باشد، حتی اگر دو پرونده در دو پوشهٔ متفاوت باشند. در IBM DOS/360 و OS/360 مدخل‌های تمامی پرونده‌ها بر روی یک بستهٔ دیسک (volume) در یک فهرست راهنمای روی همان بسته به نام جدول ظرفیت مطالب (Volume Table of Content (VTOC)) ذخیره می‌شوند.

با رشد تعداد پرونده‌ها استفاده از سیستمسامانه پرونده‌ای تخت دشوار و توانایی سازماندهی داده‌ها در گروه‌های مرتبط با پرونده‌ها سخت شد.

اخیراً S3 از شرکت [[شرکت آمازون|Amazon]] نیز به خانوادهٔ سیستمسامانه پرونده‌ای‌های تخت، اضافه شده‌است. S3 یک سرویس ذخیره‌سازی کنترل از راه دور است، که به سادگی به کاربران توانایی شخصی‌سازی طریقهٔ ذخیره شدن داده‌ها را می‌دهد. تنها سازه‌ها همان به اصطلاح سطل‌ها (تصور کنید یک گردانندهٔ دیسک با ظرفیت بی‌نهایت دارید) و اشیاء (مشابه آنچه توضیح داده شد، ولی قابل شناسایی برای استاندارد جنبه‌های پرونده نیستند)، هستند. مدیریت پروندهٔ پیشرفته، تنها در صورتی قابل استفاده است که، بشود از هر کاراکتری (حتی "/") در نام‌گذاری اشیاء استفاده کرد و همچنین اینکه بتوان از سطل محتوا، یک زیرمجموعه‌ای را بر اساس پیشوندهای قابل شناسایی انتخاب کرد.