文件系统概念

文件系统将磁盘物理特性转换为用户看到的路径名和文件名，用户无需关心磁柱、磁道、盘面和数据块等信息。

文件系统的主要特性就是存储大量的信息，多个进程可以同时访问一个文件，进程结束也不会影响文件的持续存在。

文件的实现：

1. 给文件分配磁盘空间
2. 记住这些磁盘空间的位置
3. 将文件内容存放在这些空间

数据在磁盘上的存放方式：

1. 连续空间存放方式（空间浪费，不易扩展）
2. 非连续空间存放方式：
   链表方式：但是单链表访问速度慢并且指针占用空间，指针如果损坏无法重构文件。因此，可以使用文件分配表（FAT）的方式，将相应文件的数据块对应的磁盘块指针以索引的方式进行记录，只需要顺着指针找到特定数据块所在的物理磁盘进行读取就可以了。但是随着磁盘空间的增大，因为要维护所有物理磁盘块号的分配表，FAT也会随之增大，会占用较大的内存空间。

索引方式：为了解决上述问题，我么你希望能够将每个文件的所有数据块的磁盘地址进行收集，集中存放在一个索引数据块里，而在文件打开时将该数据块加载到内存，以后访问任何一个数据块都可以从该索引块里面获得物理磁盘地址。内存中只存放我们需要的文件的数据块地址，节约了内存。索引数据块称为inode。

但是单级索引inode伸缩性较差，如果想对文件扩容则需要重新分配，因此引入了多级索引，即类似多级页表的形式，使用顶级inode存放次级inode的磁盘地址和次级inode存放数据块的物理磁盘地址。但是多级索引会增加访问数据块所需要的磁盘访问次数（因为可能要访问多个次级inode）。

综上，单级索引不适合大文件，多级索引不适用小文件，那么考虑将单级和多级进行有机组合：非对称多级索引
非对称索引中索引即可以是单级，也可以是多级，单级用来存放磁盘地址，多级用来存放次级inode地址。根据文件的大小来协调二者的比例。当然，如何文件很大，还可以有三级inode，甚至四级inode，但是文件的访问时间会随着inode的层数增加而增加。