emufs/b_plus.c

   1 /** Arbol B+ */
   2 #include "b_plus.h"
   3
   4 /**#*#*#*#*#**#*#*#*#*#* Private prototypes*#*#*#*#*#**#*#*#*#*#**#*#*#*/
   5 /* numerando los bloques */
   6 int b_plus_grabar_nodo(INDEXSPECS *idx, NODO_B_PLUS *nodo, int num_node);
   7 /*NODO_B_PLUS *b_plus_leer_nodo(INDEXSPECS *idx, int num_node);*/
   8 NODO_B_PLUS *b_plus_crearnodo(INDEXSPECS *idx);
   9 int b_plus_destruir_nodo(NODO_B_PLUS *nodo);
  10 /*int b_plus_insertar_clave(INDEXSPECS *idx, INDEX_DAT *query);*/
  11
  12 /**#*#*#*#*#**#*#*#*#*#*FIN PROTOTYPES*#*#*#*#*#**#*#*#*#*#**#*#*#*#*#*/
  13
  14 /** Crea un nuevo nodo y lo inicializa */
  15 NODO_B_PLUS *b_plus_crearnodo(INDEXSPECS *idx) {
  16
  17         NODO_B_PLUS *nodo = (NODO_B_PLUS*)malloc(sizeof(NODO_B_PLUS));
  18         if (nodo == NULL) return NULL;
  19         nodo->nivel = 0;
  20         nodo->cant_claves = 0;
  21
  22     /* Calculamos lo que ocupan las cadenas de bytes claves + hijos */
  23         nodo->claves = (int*)malloc(idx->size_claves);
  24         nodo->hijos = (int*)malloc(idx->size_hijos);
  25         memset(nodo->claves,-1,idx->size_claves);
  26         memset(nodo->hijos,-1,idx->size_hijos);
  27
  28     return nodo;
  29 }
  30
  31 /** Crea el archivo indice B+ */
  32 int emufs_b_plus_crear(INDEXSPECS *idx) {
  33
  34         FILE *fp;
  35         NODO_B_PLUS *raiz;
  36         int error = 0;
  37
  38         /* Creamos el archivo que contendra el indice */
  39         fp = fopen(idx->filename, "w");
  40         PERR("Creando indice con nodo raiz");
  41         if (fp == NULL) {
  42                 PERR("Error al crear el archivo");
  43                 return -1;
  44         }
  45         fclose(fp);
  46
  47         /* Creamos el nodo raiz y lo guardamos el en indice */
  48         raiz = b_plus_crearnodo(idx);
  49         error = b_plus_grabar_nodo(idx,raiz,0);
  50
  51         /* Liberamos areas de memoria reservadas */
  52         free(raiz->claves);
  53         free(raiz->hijos);
  54         free(raiz);
  55
  56         return error;
  57 }
  58
  59 /* Inserta una nueva clave y reestructura el arbol para que quede como debe */
  60 int b_plus_insertar_clave(INDEXSPECS *idx, INDEX_DAT *query)
  61 {
  62         NODO_B_PLUS *curnode, *padre, *new_nodo;
  63         int i,j, prox_nodo;
  64         /* Comienzo leyendo la raiz, entry point de toda funcion */
  65         curnode = b_plus_leer_nodo(idx,0);
  66         if (curnode == NULL) return -1;
  67         padre = curnode;
  68         while ( curnode->nivel > 0 && curnode ) {
  69                 for(i=0; i<curnode->cant_claves; i++){
  70                         /* me fijo que si es mayor */
  71                         if ( (query->clave.i_clave > curnode->claves[i])) {
  72                                 if ( curnode->cant_claves != i ) /* si no es la ultima clave del nodo */
  73                                         continue; /*paso a la siguiente*/
  74                                 else {  /* si era la ultima, la clave deberia ir ahi */
  75                                         /*cargo el proximo nodo*/
  76                                         prox_nodo = curnode->hijos[i+1];
  77                                         break; /*salgo del for*/
  78                                 }
  79                         } else {  /*si no es mayor o igual es menor*/
  80                                 prox_nodo = curnode->hijos[i];
  81                                 break;
  82                         }
  83                 }
  84                 padre = curnode;
  85                 curnode = b_plus_leer_nodo(idx, prox_nodo);
  86         }
  87         /* aca tengo el nodo donde deberia ir la clave, y su padre */
  88
  89         if ( curnode->cant_claves < idx->size_claves/sizeof(int) ){
  90                 int *claves_aux = (int*)malloc(idx->size_claves);
  91                 int *hijos_aux = (int*)malloc(idx->size_hijos);
  92                 memset(claves_aux,-1,idx->size_claves);
  93                 memset(hijos_aux,-1,idx->size_hijos);
  94                 i = 0;
  95                 while ( (curnode->claves[i] < query->clave.i_clave) && (i < curnode->cant_claves)){
  96                         claves_aux[i] = curnode->claves[i];
  97                         hijos_aux[i] = curnode->hijos[i];
  98                         i++;
  99                 }
 100                 curnode->cant_claves++;
 101                 claves_aux[i] = query->clave.i_clave;
 102                 hijos_aux[i] = query->num_bloque;
 103                 for (j=i+1; j<curnode->cant_claves; j++){
 104                         claves_aux[j] = curnode->claves[j-1];
 105                         hijos_aux[j] = curnode->hijos[j-1];
 106                 }
 107                 free(curnode->claves);
 108                 free(curnode->hijos);
 109                 curnode->claves = claves_aux;
 110                 curnode->hijos = hijos_aux;
 111                 b_plus_grabar_nodo(idx, curnode, prox_nodo);
 112                 b_plus_destruir_nodo(curnode);
 113         }
 114
 115         /* si el nodo esta lleno tengo que splitear */
 116         if ( curnode->cant_claves == idx->size_claves )
 117         {
 118                 /**FIXME**/
 119         }
 120         return 0;
 121 }
 122
 123 /** Busca el nro de bloque donde se debe guardar un reg con clave X */
 124 /** Si la clave entra en la raiz, la guarda, si no, busca el nodo hoja
 125     donde debe ir y devuelve el bloque (en query) pero no graba la clave */
 126 /** Devuelve -1 si no hay un bloque donde insertar la nueva clave */
 127 int emufs_b_plus_get_bloque(INDEXSPECS *idx, INDEX_DAT *query) {
 128
 129     NODO_B_PLUS *curnode;
 130         int i, prox_nodo;
 131         /* Comienzo leyendo la raiz, entry point de toda funcion */
 132         printf ("Buscando donde insertar clave: %i\n\n",query->clave.i_clave);
 133         curnode = b_plus_leer_nodo(idx,0);
 134         if (curnode == NULL) return -1;
 135         /* Me fijo si la raiz esta vacia */
 136         if ( curnode->cant_claves == 0 ){ /* entra la clave en la raiz */
 137                 /* ojo que este es un caso muy particular */
 138                 /* aumento la cant de claves*/
 139                 curnode->cant_claves++;
 140                 /* inserto la clave en el nodo, como es la primera no hace falta ordenar nada*/
 141                 *(curnode->claves) = query->clave.i_clave;
 142                 /* En query->num_bloque viene un numero de bloque nuevo valido..*/
 143                 /* Le asigno al nodo del arbol el mismo numero que venia en query*/
 144                 *(curnode->hijos) = query->num_bloque;
 145                 /* Cargado el query salgo de la func, luego habra que actualizar el .dat */
 146                 /*grabo el nodo en el archivo*/
 147                 b_plus_grabar_nodo(idx, curnode, 0);
 148                 /* librero el nodo */
 149                 b_plus_destruir_nodo(curnode);
 150                 return 0;
 151         }
 152         PERR("TENGO LA HOJA");
 153         /* Mientras no encontre la hoja con la clave, busco.. */
 154         /* RECORDAR QUE LAS CLAVES DEBEN ESTAR ORDENADAS PARA QUE ESTO FUNCIONE !! */
 155         while (curnode->nivel > 0 && curnode){
 156                 /*recorro las claves hasta encontrar la primera mayor a la que quiero insertar*/
 157                 for(i=0; i<curnode->cant_claves; i++){
 158                         /* me fijo que si es mayor */
 159                         if ( (query->clave.i_clave > curnode->claves[i])) {
 160                                 if ( curnode->cant_claves != i ) /* si no es la ultima clave del nodo */
 161                                         continue; /*paso a la siguiente*/
 162                                 else {  /* si era la ultima, la clave deberia ir ahi */
 163                                         /*cargo el proximo nodo*/
 164                                         prox_nodo = curnode->hijos[i+1];
 165                                         break; /*salgo del for*/
 166                                 }
 167                         } else {  /*si no es mayor o igual es menor*/
 168                                 prox_nodo = curnode->hijos[i];
 169                                 break;
 170                         }
 171                 }
 172                 b_plus_destruir_nodo(curnode);
 173                 curnode = b_plus_leer_nodo(idx, prox_nodo);
 174         }
 175
 176         /*cuando salgo de aca deberia tener cargado en curnode el nodo hoja que busque*/
 177         for (i=0; i<curnode->cant_claves-1; i++){
 178                 if ( query->clave.i_clave >= curnode->claves[i] ){
 179                         if ( curnode->cant_claves != i ) /* si no es la ultima clave */
 180                                 continue;
 181                         else {   /* si era la ultima */
 182                                 /* Cargo en query el numero del bloque donde deberia ir la nueva clave */
 183                                 query->num_bloque = curnode->hijos[i];
 184                                 b_plus_destruir_nodo(curnode);
 185                                 return 0;
 186                         }
 187                 } else {  /* si no era mayor, era menor */
 188                         if ( i == 0 ){
 189
 190                                 /* ACA PODRIAMOS RETORNAR -1 COMO CODIGO DE ERROR QUE INFORMARIA QUE NO EXISTE
 191                                    UN NODO DONDE QUEPA LA CLAVE, ENTONCES HABRIA QUE LLAMAR A LA FUNCION QUE
 192                                    ACTUALIZA EL ARBOL Y SE ENCARGA DE ARGREGAR LA CLAVE Y HACER EL SPLIT DE SER
 193                                    NECESARIO */
 194                                 /* Llamo a la funcion que mete una clave nueva en el arbol y le paso el bloque a donde
 195                                    tiene que apuntar */
 196                                 b_plus_insertar_clave(idx, query);
 197                                 b_plus_destruir_nodo(curnode);
 198                                 return 1; /* SE INSERTO NODO NUEVO */
 199                         } else {
 200                                 query->num_bloque = curnode->hijos[i-1];
 201                                 b_plus_destruir_nodo(curnode);
 202                                 return 0;
 203                         }
 204                 }
 205         }
 206
 207         if (curnode) b_plus_destruir_nodo(curnode);
 208         return 0;
 209 }
 210
 211 NODO_B_PLUS *b_plus_leer_nodo(INDEXSPECS *idx, int num_node) {
 212
 213         int i = 0;
 214         FILE *fp;
 215         NODO_B_PLUS *memnode = b_plus_crearnodo(idx);
 216         char *disknode = (char*)malloc(idx->tam_bloque);
 217
 218         if (disknode == NULL) return NULL;
 219         if (memnode == NULL) return NULL;
 220
 221     /* Open up file */
 222         fp = fopen(idx->filename, "r+");
 223         if (fp == NULL) {
 224                 free(disknode);
 225                 b_plus_destruir_nodo(memnode);
 226                 return NULL;
 227         }
 228
 229         /* Intentamos leer un nodo, sino podemos error! */
 230         fseek(fp, num_node*idx->tam_bloque, SEEK_SET);
 231         if (fread(disknode, idx->tam_bloque, 1, fp) != 1) {
 232                 free(disknode);
 233                 fclose(fp);
 234                 return NULL;
 235         }
 236         fclose(fp);
 237
 238         /* Pudimos leer un nodo de disco, ahora lo transformamos a nodo mem */
 239         memcpy(memnode,disknode,SIZE_B_PLUS_HEADER);
 240         memcpy(memnode->claves,disknode+SIZE_B_PLUS_HEADER,idx->size_claves);
 241         memcpy(memnode->hijos,disknode+SIZE_B_PLUS_HEADER+idx->size_claves,idx->size_hijos);
 242         free(disknode);
 243
 244         printf("Dumping Node_%i\n",num_node);
 245         printf("Nivel: %i  Cant Claves: %i\n",memnode->nivel,memnode->cant_claves);
 246         printf("Claves:");
 247         for (i = 0; i < idx->size_claves/sizeof(int); ++i) printf(" %i",memnode->claves[i]);
 248         printf("\nHijos:");
 249         for (i = 0; i < idx->size_hijos/sizeof(int); ++i) printf(" %i",memnode->hijos[i]);
 250         printf("\nEnd Dump\n");
 251
 252         return memnode;
 253
 254 }
 255
 256 int b_plus_grabar_nodo(INDEXSPECS *idx, NODO_B_PLUS *nodo, int num_node)
 257 {
 258         FILE *fp;
 259
 260         fp = fopen(idx->filename, "r+");
 261         if (fp == NULL) return -1;
 262
 263         fseek(fp,num_node*sizeof(NODO_B_PLUS),SEEK_SET);
 264         fwrite(nodo,SIZE_B_PLUS_HEADER,1,fp);
 265         fwrite(nodo->claves,idx->size_claves,1,fp);
 266         fwrite(nodo->hijos,idx->size_hijos,1,fp);
 267         fclose(fp);
 268
 269         return 0;
 270 }
 271
 272 int b_plus_destruir_nodo(NODO_B_PLUS *nodo)
 273 {
 274         free(nodo->claves);
 275         free(nodo->hijos);
 276         free(nodo);
 277         return 0;
 278 }