1 #LyX 1.3 created this file. For more info see http://www.lyx.org/
11 \paperpackage widemarginsa4
15 \use_numerical_citations 0
16 \paperorientation portrait
19 \paragraph_separation indent
21 \quotes_language english
25 \paperpagestyle default
30 \begin_inset Formula $\mu$
54 Se detallan a continuación los tipos de datos definidos y utilizados en
55 las distintas implementaciones que conforman nuestro sistema, siendo el
56 más importante de ellos, la estructura
60 que actúa como interfaz común para el manejo de cualquier tipo de archivo
61 (no importa que tipo de organización física posea un archivo, esta estructura
62 prooverá una interfaz (funciones) para su manejo).
75 es la estuctura principal que encapsula todas las funciones para el manejo
76 de un archivo de datos.
77 Posee punteros a funciones que dependiendo de la organización fisica por
78 la cual se opte dentro del sistema, serán asignados de acorde.
82 Su declaración puede ser observada en el archivo
86 y la misma cuenta con los siguiente campos:
93 que es un tipo enumerado que indica cual es la organización.
100 indica el tamaño del bloque para los tipos 1 y 3.
107 indica el tamaño del registro, para el tipo 3 que posee tamaño constante.
114 puntero a la función para leer un bloque.
119 void *leer_bloque_raw()
121 puntero a la función para leer un bloque, el anterior y el siguiente.
126 void **leer_registro()
128 puntero a la función para leer un registro.
133 void **leer_registro_raw()
135 puntero a la función para leer un registro con su encabezado.
140 EMUFS_REG_ID *grabar_registro()
142 puntero a la función para grabar un registro.
147 EMUFS_REG_ID *modificar_registro()
149 puntero a la función para modificar un registro.
154 int *borrar_registro()
156 puntero a la función para borrar un registro.
161 EMUFS_Estadisticas *leer_estadisticas()
163 puntero a la función para cargar una estructura con las estadísticas.
170 puntero a la función para compactar un archivo.
177 almacena el nombre del archivo sin extensión.
180 Esta estructura define los valores de sus punteros según el tipo de organización
181 que se desee manejar y esto se realiza a través del API emufs, implementado
186 , que se describirá posteriormente.
189 Por ejemplo si se desea crear un archivo de nombre
190 \begin_inset Quotes eld
194 \begin_inset Quotes erd
197 organizado de la forma 3, se invoca a la función
199 EMUFS *emufs_crear(const char *filename, EMUFS_Tipo tipo,EMUFS_BLOCK_SIZE
200 tam_bloque, EMUFS_REG_SIZE tam_reg),
206 es el nombre que tendrán los archivos de datos e índice,
210 es el tipo de organización - bloques parametrizados y registros constantes
215 es el tamaño del bloque, y
219 es el tamaño del registro.
222 Para las diferentes organizaciones puede ser que alguno de estos 2 últimos
223 valores no tengan sentido almacenarlas y tomaran un valor por defecto igual
227 Según el tipo de organización, se inicializan los punteros a las funciones.
234 emufs_tipo3_leer_bloque()
236 , y lo mismo sucede con los demás.
246 es un tipo de dato enum, el cual será utilizado en la cabecera de todo
251 ), para indicar los distintos tipos de organización física.
252 Su declaración puede verse en el archivo
257 A saberse los valores y significado correspondiente que puede tomar este
261 Archivos con registros de longitud variable y bloques parametrizables.
264 Archivos con registros de longitud variable sin bloques.
267 Archivos con registros de longitud fija y bloques parametrizables.
277 es una estructura que almacenará los datos pertinentes a las estadísticas
278 de un archivo dado, y será utilizada para visualizar dichas observaciones
282 Su declaración puede ser observada en el archivo
286 y la misma cuenta con los siguiente campos:
293 tam_archivo: indica el tamaño del archivo de datos (.dat) en bytes.
300 tam_archivos_aux: indica el tamaño de los archivos auxiliares sumados en
308 tam_info_control_dat: indica la cantidad de bytes en información de control
309 utilizados para el archivo.
316 media_fs: promedio de espacio libre en el archivo de datos (por bloque
317 o gap promedio segun la org)
324 total_fs: total de espacio libre en el archivo de datos.
331 max_fs: máximo espacio libre en el archivo de datos (en un bloque o máximo
339 min_fs: idem pero mínimo.
346 cant_bloques: cantidad de bloques en el archivo de datos (.
357 cant_registros: cantidad de registros en el archivo de datos (
364 En base a la estructura descripta anteriormente y mediante la utilización
367 emufs_leer_estadisticas()
369 disponible en la estructura común
373 handler de cualquier tipo de archivo, podremos obtener una serie de estadística
374 s que pasamos a detallar (más alla de los datos básicos como cant registros,
375 cant bloques, tam archivo, etc):
378 Relación entre espacio libre y el tamaño del archivo de datos (
385 Relación entre el espacio ocupado por información de control y el tamaño
386 del archivo de datos (
393 Cantidad promedio de espacio libre (en bloque o gap promedio)
396 Desviaciones extremas de espacio libre (máximo/mínimo espacio libre en bloque
403 En la implementación de cada tipo de organización física, así como tambien
404 en las API de los archivos auxiliares comunes a ellas, se da la utilización
405 de tipo definidos para una clara interfaz entre las mismas, los cuales
406 son brevemente descriptos a continuación y pueden ser hallados en el archivo
418 : usado para representar un
429 : usado para representar el tamaño en bytes de un registro.
436 : usado para representar un número de bloque.
443 : usado para representar el tamaño en bytes de un bloque.
450 : usado para representar espacio libre en bytes.
457 : usado para representar un offset.
468 \begin_inset LatexCommand \label{sec:cabecera_gral}
472 Organización física general de un archivo E
473 \begin_inset Formula $\mu$
480 \begin_inset Formula $\mu$
483 FS está compuesto por 4 archivos a nivel de sistema operativo: archivo de
484 datos (con 3 formatos posibles, ver páginas
485 \begin_inset LatexCommand \pageref{cha:tipo1}
490 \begin_inset LatexCommand \pageref{cha:tipo2}
495 \begin_inset LatexCommand \pageref{cha:tipo3}
499 ), archivo de índice (ver página
500 \begin_inset LatexCommand \pageref{sec:idx}
504 ), archivo de control de espacio libre (ver página
505 \begin_inset LatexCommand \pageref{sec:fsc}
509 ) y archivo de índices recuperables (ver página
510 \begin_inset LatexCommand \pageref{sec:did}
517 El archivo de datos está compuesto por:
528 (4 bytes en plataformas Linux de 32 bits) que representa el tipo de archivo.
531 Datos dependientes del tipo de archivo.
538 es utilizada para poder detectar el formato de un archivo al abrirlo.
539 Los datos dependientes del tipo de archivo serán explicados en sus secciones
546 +-----------+--------------------------------------------//-+
549 | tipo | Datos dependientes del tipo de archivo ...
557 +-----------+--------------------------------------------//-+
566 Acompañando al archivo de datos (
570 ) el cual es responsable de la contención de los registros, tendremos tres
571 archivos auxiliares (
583 ) cuya funcionalidad y propósito pasamos a describir a continuación, sin
584 antes remarcar que los tres archivos poseen una sola implementación para
585 las distintas formas de organización física que hemos implementado (tres
586 para ser mas exactos).
589 Entre las ventajas de poseer la misma implementación se encuentra el tener
590 un API común entre los tres tipos para el manejo de la localización de
591 sus registros, administración de espacio libre e Id's liberados, sin necesidad
592 de realizar n-implementaciones para un mismo objetivo final.
595 Además, la obtención de ciertos datos estadísticos como espacio libre, o
596 cantidad de registros, se realiza a través de la misma interfaz, y también
597 se ha facilitado en cierto grado la re-organización física de un archivo
598 (pasar de un tipo a otro), dado el uso de estos tres archivos auxiliares
599 en común para funciones tan predominantes como índexación, administración
600 de espacio libre y recuperación de Id's.
604 \begin_inset LatexCommand \label{sec:idx}
611 El archivo índice (.idx), permite la localización de los registros en el
612 .DAT de forma directa, mediante la obtención de su offset respecto del inicio
613 del .dat, o nro bloque (segun el tipo de organización física) en donde se
614 encuentra un registro dado, indicado por su
619 Los registros de este archivo se encuentran representados una estructura
620 que indica un número de registro y el bloque u offset en donde se encuentra
624 Es necesario que este archivo esté ordenado por
628 , ya que esto permitirá el acceso directo al mismo, para la rápida obtención
629 del nro de bloque u offset y posterior búsqueda de un registro en el archivo
636 Los registros de este archivo se encuentran representados a nivel codigo
637 por el siguiente tipo de dato interno (
644 typedef unsigned long EMUFS_REG_ID;
647 typedef unsigned long EMUFS_OFFSET;
650 typedef struct emufs_idx_t {
656 EMUFS_OFFSET location;
663 \begin_inset Float table
670 Ejemplo de registro en archivo índice (.idx), para un archivo de organizacion
676 <lyxtabular version="3" rows="2" columns="3">
678 <column alignment="center" valignment="top" leftline="true" width="0">
679 <column alignment="center" valignment="top" leftline="true" width="0">
680 <column alignment="center" valignment="top" leftline="true" rightline="true" width="0">
681 <row topline="true" bottomline="true">
682 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
690 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
698 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
706 <row topline="true" bottomline="true">
707 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
715 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
723 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
728 Indica que el registro de id_reg = 5, se encuentra en el bloque 54
740 \begin_inset Float table
747 Ejemplo de registro en archivo índice (.idx), para un archivo de organizacion
753 <lyxtabular version="3" rows="2" columns="3">
755 <column alignment="center" valignment="top" leftline="true" width="0">
756 <column alignment="center" valignment="top" leftline="true" width="0">
757 <column alignment="center" valignment="top" leftline="true" rightline="true" width="0">
758 <row topline="true" bottomline="true">
759 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
767 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
775 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
783 <row topline="true" bottomline="true">
784 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
792 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
800 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
805 Indica que el registro de id_reg = 5, se encuentra en el bloque 54
825 Como se puede observar, para distintas organizaciones el significado de
826 los registros en este archivo es diferente y se utilizará de distinta manera
833 Las declaraciones e implementación se pueden encontrar en
847 \labelwidthstring 00.00.0000
855 Los registros del archivo indice (
859 ), poseen una correspondencia 1 a 1, con los Id's de los registros en el
865 Con esto, queremos decir que el N-ésimo registro del archivo índice, será
866 aquél que posea la información para localizar al registro cuyo
870 es N, dentro del archivo de datos (
880 Cabe aclarar que por si bien el indice se encuentra ordenado por
884 , los registros en el archivo de datos, por lo general no lo estarán.
890 emufs_idx_buscar_registro()
892 \labelwidthstring 00.00.0000
898 Ante la alta de un registro en el archivo de datos, se insetará un nuevo
899 registro en el archivo índice, con el id_reg del registro en cuestion,
900 y el offset u bloque donde se lo haya grabado en disco.
906 \labelwidthstring 00.00.0000
912 Ante el borrado de un registro del archivo de datos, se accederá el registro
913 correspondiente en el índice, y se actualizara su LOCATION, estableciendolo
914 en el valor -1 UL, el cual indica que ese registro ha sido eliminado y
915 por ende no se lo podrá localizar en el futuro.
916 Como se verá mas adelante, según el tipo de organización física, el registro
917 puede ser borrado concretamente del .
928 \labelwidthstring 00.00.0000
934 Ante la modificación en la posición física de un registro dentro del archivo
935 de datos (por ejemplo luego del proceso de recompactación, se realizará
936 la modificación respectiva del campo
944 emufs_idx_actualizar()
948 \begin_inset LatexCommand \label{sec:fsc}
952 Archivo de control de espacio libre
955 El archivo de espacio libre (
959 ) (espacio por bloque o gaps en archivo, según el tipo de organización física),
960 tiene como función la administración del espacio libre, generado por previas
961 eliminaciones de registros en el archivo de datos.
962 El mismo, nos indicará donde hay lugar para insertar un nuevo registro.
965 Para el caso de una organización por bloque, nos dirá en que bloque o si
966 se debe generar un nuevo bloque.
967 En el caso de la organización sin bloques, nos indicará en que gap o si
968 al final del archivo.
971 Los registros de este archivo se encuentran representados una estructura
972 que indica un número de bloque u offset y el espacio libre disponible en
973 el mismo (o apartir del mismo en el caso del offset).
980 : Por requerimiento del algoritmo de compactación el tipo de organización
981 física con reg long var, sin bloques, los gaps se graban en forma ordenada
983 (El orden se corresponde con lo que hay en el .dat).
989 Los registros de este archivo se encuentran representados a nivel codigo
990 por el siguiente tipo de dato interno (
997 typedef struct emufs_fsc_t {
1000 unsigned long int marker;
1003 unsigned long int freespace;
1013 \begin_inset Float table
1020 Ejemplo de registro en archivo de control de espacio libre para un archivo
1025 \begin_inset Tabular
1026 <lyxtabular version="3" rows="2" columns="3">
1028 <column alignment="center" valignment="top" leftline="true" width="0">
1029 <column alignment="center" valignment="top" leftline="true" width="0">
1030 <column alignment="center" valignment="top" leftline="true" rightline="true" width="0">
1031 <row topline="true" bottomline="true">
1032 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
1040 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
1048 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
1056 <row topline="true" bottomline="true">
1057 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
1065 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
1073 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
1078 Indica que en el bloque 12, hay 120 bytes libres al final del mismo.
1090 \begin_inset Float table
1097 Ejemplo de registro en archivo de
1101 para un archivo sin bloques
1105 \begin_inset Tabular
1106 <lyxtabular version="3" rows="2" columns="3">
1108 <column alignment="center" valignment="top" leftline="true" width="0">
1109 <column alignment="center" valignment="top" leftline="true" width="0">
1110 <column alignment="center" valignment="top" leftline="true" rightline="true" width="0">
1111 <row topline="true" bottomline="true">
1112 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
1120 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
1128 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
1136 <row topline="true" bottomline="true">
1137 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
1145 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
1153 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
1158 Indica que a partir del byte 12 del archivo de datos, hay 120 bytes libres.
1178 Como se puede observar, para distintas organizaciones el significado de
1179 los registros en este archivo es diferente y se utilizará de distinta manera
1183 Funciones principales
1186 Las declaraciones e implementación se pueden encontrar en
1200 \labelwidthstring 00.00.0000
1206 Ante la operación de alta de un registro en el archivo de datos, se realizará
1207 la búsqueda de espacio libre donde este podrá ser insertado.
1208 En el caso de organizaciones con bloques, se buscará en que
1212 se posee espacio suficiente para albergar el nuevo registro.
1213 En el caso de organizacion sin bloque, se buscará un gap o espacio libre
1214 en el archivo, obteniéndose en consecuencia, el
1222 emufs_fsc_buscar_lugar()
1224 \labelwidthstring 00.00.0000
1230 Luego de una operación de baja o alta de un registro en el archivo de datos
1235 ), incrementará o decrementará respectivamente el espacio libre en el archivo
1236 de datos, y esto deberá ser registrado, agregando un nuevo registro en
1237 el archivo de espacios libres (
1241 ) o bien modificandoló.
1245 En el caso de organizaciónes con bloques, se actualizará el valor del espacio
1250 en el bloque (ya sea incrementandoló o decrementandoló) o bien se insertará
1251 un nuevo registro en caso de que se esté creando un nuevo bloque en el
1252 archivo de datos (en este caso no será debido a un alta o baja de registro
1253 como se mencionó al principio).
1257 Para el caso de organización sin bloques, en el caso de baja de un registro
1262 ) se insertará un nuevo registro en el
1266 dando cuenta de la aparición de un nuevo gap en el archivo de datos (
1270 ), y en caso de estar este lindante con otro gap, se realizará el merge
1272 (esto esta explicado más en profundidad en los casos particulares de organizaci
1273 ón fisica, registros variables sin bloques).
1274 Para el caso de una alta en el archivo de datos (
1278 ), el valor del gap donde se haya insertado se actualizará.
1283 emufs_fsc_agregar(), emufs_fsc_agregar_gap(), emufs_fsc_actualizar(), emufs_fsc_
1286 \labelwidthstring 00.00.0000
1292 : Unicamente para el caso de una organización que presente gaps en el archivo,
1293 se podrá dar a lugar la eliminación de un registro del archivo de espacios
1299 Esta situación tendrá efecto cuando se inserte un registro que entre perfecto
1300 en un gap disponible, y por ende el gap desaparecerá.
1304 emufs_fsc_borrar_gap()
1308 \begin_inset LatexCommand \label{sec:did}
1312 Archivo de id's recuperables
1315 El archivo de Id's liberado (
1319 ) llevará cuenta de aquellos Id's de registros (
1323 ) que ya no se encuentran siendo utilizados y fueron liberados por registros
1324 eliminados previamente.
1325 A través del mismo, se podrá realizar la reutilización de Id's ante la
1326 alta de nuevos registros.
1329 A nivel físico, este archivo poseerá una secuencia de datos del tipo EMUFS_REG_I
1330 D, y el comportamiento del sistema de recuperación de Id's será el de una
1332 Es decir, ante el requerimiento de un
1336 libre por una función del sistema como por ejemplo la alta de un nuevo
1337 registro, el API del archivo (
1341 ), obtendrá el último dato del mismo (el
1345 que fue liberado mas recientemente), y truncará el archivo eliminando el
1350 recuperado de la tabla.
1351 (LIFO, Last in First Out).
1357 Este archivo tiene registros de un solo campo,
1361 el cual simboliza al id que fue liberado en un proceso de baja de registros.
1364 Funciones principales
1367 Las declaraciones e implementación se pueden encontrar en
1381 \labelwidthstring 00.00.0000
1387 Ante la eliminación de un registro del archivo de datos (
1391 ) se procederá al agregado del correspondiente
1395 que fue liberado por dicha operación, al archivo
1409 \labelwidthstring 00.00.0000
1415 Cuando el sistema desee grabar un nuevo registro en el archivo de datos,
1420 disponible para el mismo.
1421 El sistema de administración de Id's libres, obtendrá el último
1425 que se guardó en el archivo (o se eliminó del archivo de datos), y truncará
1426 el archivo eliminandolo.
1434 emufs_did_get_last()
1438 \begin_inset LatexCommand \label{cha:tipo1}
1442 Archivo con bloques parametrizados y registros de longitud variable
1445 Este tipo de archivo tiene varias complicaciones, al tratarse de un punto
1447 \begin_inset LatexCommand \ref{cha:tipo2}
1452 \begin_inset LatexCommand \ref{cha:tipo3}
1456 (cuenta tanto con bloques como con registros variables), hereda los inconvenien
1457 tes (y ventajas) de ambos, más los propios.
1458 Al implementar este tipo de archivo se puso enfásis en la eficiencia mientras
1459 esta no comprometa la mantenibilidad del código, es por esto que en algunas
1460 circunstancias no se hace un uso óptimo del espacio.
1463 La implementación de este tipo de archivo puede ser encontrada en
1467 mientras que su interfaz pública está disponible en
1477 El archivo está compuesto por la
1482 \begin_inset LatexCommand \pageref{sec:cabecera_gral}
1487 El valor que toma en este tipo de archivo es 0 (o el valor simbólico
1496 Luego le sigue una cabecera propia del archivo (un
1500 , 4 bytes) que almacena el tamaño del bloque que usa el archivo.
1501 De esta menera, al abrir un archivo de este tipo no se necesita tener ninguna
1502 información sobre él.
1503 A esta cabecera le siguen cero o más bloques del tamaño fijo especificado
1504 en la cabecera antes mencionada.
1510 +-----------+-----------+------------------------//-+
1513 | tipo | tam bloque| Cero o más bloques ...
1521 +-----------+-----------+------------------------//-+
1524 /- 4 bytes -/- 4 bytes -/
1527 Organización física de un bloque
1530 Cada bloque no guarda información en sí, sólo se comporta como un contenedor
1532 Esto no significa que un bloque no tenga utilidad, el bloque es utilizado
1533 para proveer un acceso semi-aleatorio a los registros.
1534 Para esto se utiliza el archivo de índice (ver página
1535 \begin_inset LatexCommand \ref{sec:idx}
1539 ), que almacena pares [identificador de registro, número de bloque].
1540 Para que sea suficiente este único índice para hallar un registro (siendo
1541 que puede haber más de un registro por bloque), es necesario
1543 alinear los registros a izquierda
1546 Esto significa que hay que asegurar que siempre los registros en un bloque
1547 se presenten de forma consecutiva, jamás permitiendo que haya un espacio
1548 libre entre registros (en un mismo bloque).
1551 Podemos ver un ejemplo de esto en forma gráfica:
1554 bloque N-1 | bloque N | bloque N+1
1557 /----------+------------+------------+---------------+-----------/
1562 | registro 1 | registro 2 | espacio libre |
1567 /----------+------------+------------+---------------+-----------/
1570 /------------- tamaño del bloque ---------/
1573 De esta forma, una vez obtenido el número de bloque, se pueda recorrer secuencia
1574 lmente hasta encontrar el registro deseado.
1575 A fin de llevar el conteo de espacio libre se utiliza el archivo de control
1576 de espacio libre (ver página
1577 \begin_inset LatexCommand \ref{sec:fsc}
1581 ), de forma tal que no sea necesario recorrer secuencialmente en busca de
1582 espacio libre al hacer una inserción.
1585 Puede darse un caso excepcional en el que un registro sea más grande que
1586 un bloque, en este caso el registro se almacenará en N bloques consecutivos
1587 (siendo N la cantidad de bloques que necesita el registro), ocupando completos
1588 los todos los bloques a excepción del último, en el que posteriormente
1589 se pueden agregar más registros.
1590 \layout Subsubsection
1593 \begin_inset LatexCommand \label{sub:tipo1_reg}
1597 Organización física de un registro.
1600 El registro es el que representa al dato realmente que se quiere almacenar.
1601 Para representar ese dato se necesita una determinada información de control,
1602 tanto para poder identificar el registro en un bloque (en búsquedas secuenciale
1603 s dentro del bloque) como para saber su longitud (dado que este tipo de
1604 archivo utiliza registros de tamaño variable).
1607 Siguiendo la metodología general de E
1608 \begin_inset Formula $\mu$
1611 FS, se optó por incluir esta información de control como una cabecera al
1612 comienzo del registro, siguiendo a esta los datos en sí.
1613 La cabecera está compuesta por un identificador (
1617 ) de registro (EMUFS_REG_ID, 4 bytes) seguido por el tamaño (
1621 ) del registros (EMUFS_REG_SIZE, 4 bytes).
1622 Podemos ver gráficamente como se se compone un registro:
1628 +-----------+-----------+------------------+
1631 | id | tamaño | datos ...
1635 +-----------+-----------+------------------+
1638 /- 4 bytes -/- 4 bytes -/- [tamaño] bytes -/
1639 \layout Subsubsection
1642 \begin_inset LatexCommand \label{sub:tipo1_reg_multi}
1646 Organización física de un registro más grande que un bloque (registro
1653 Puede darse el caso excepcional en que un registro sea de mayor longitud
1655 Al ser una situación excepcional, no siempre se resuelve de la forma más
1656 eficiente ni se mínimiza el espacio ocupado por datos de control (como
1657 se dijo anteriormente, se prefirió conservar la simpleza del código, adoptando
1658 algoritmos generales aunque no sea de la forma más eficiente o maximizando
1659 el uso del espacio para no perjudicar la mantenibilidad).
1662 Para menejar un registro
1666 se optó por limitarlo a la siguiente estructura (suponiendo que el registro
1667 ocupa N bloques, con N > 1 y que un
1671 es una porción del registro que entra en un bloque):
1678 se almacenan en bloques completos consecutivos.
1681 El último fragmento se almacena al comienzo del bloque inmediatamente posterior
1685 Cada framento posee las cabeceras mencionadas en la sección
1686 \begin_inset LatexCommand \ref{sub:tipo1_reg}
1690 , cuyo contenido es el siguiente:
1698 se almacena el identificador único obtenido al hacer el alta.
1705 se almacena el tamaño del
1709 actual más los tamaños de los
1713 posteriores, quedando en el primer
1717 el tamaño completo del registro y en el último sólo el tamaño del
1725 Como puede observarse, la información de control en los
1729 intermedios puede ser redundante, pero se conserva para poder realizar
1730 algoritmos genéricos (que se basan en que al principio de un bloque, si
1731 no está vacío, hay una cabecera de un registro) y para facilitar chequeos
1732 de integridad del archivo.
1735 A continuación se presenta un ejemplo gráfico de un registro multibloque
1736 de 10 bytes (de contenido
1737 \begin_inset Quotes eld
1741 \begin_inset Quotes erd
1744 ) almacenado en un archivo con bloques de 4 bytes:
1747 | bloque 0 | bloque 1 | bloque 2
1750 +-------------------+-------------------+-------------------+-//-+
1753 | registro 0 - 1/3 | registro 0 - 2/3 | registro 0 - 3/3..|
1760 |+----+-----+------+|+----+-----+------+|+----+-----+----+..| // |
1763 || id | tam | datos||| id | tam | datos||| id | tam |dato|..|
1770 ||----+-----+------+||----+-----+------+||----+-----+----+..| // |
1773 || 0 | 10 | 1234 ||| 0 | 6 | 5678 ||| 0 | 2 | 90 |..|
1780 |+----+-----+------+|+----+-----+------+|+----+-----+----+..| // |
1783 +-------------------+-------------------+-------------------+-
1790 Funciones principales
1793 Las funciones principales son las necesarias para completar la estructura
1795 \begin_inset LatexCommand \pageref{sub:EMUFS}
1802 Lectura de registros
1805 Para leer un registro se hace uso del archivo de índice (ver página
1806 \begin_inset LatexCommand \pageref{sec:idx}
1810 ), obteniéndose el número de bloque en donde está almacenado el registro
1812 Una vez obtenido, se carga en memoria el bloque entero y se busca secuencialmen
1813 te en él (leyendo la cabecera de cada registro y salteando los datos) hasta
1814 encontrar el registro pedido.
1815 Una vez encontrado se lo copia y devuelve.
1818 Si se tratara de un registro
1823 \begin_inset LatexCommand \ref{sub:tipo1_reg_multi}
1827 ), se procede forma similar, sólo que se cargan en memoria uno a uno los
1828 bloques que componen el registro y se van copiando (y uniendo) los
1837 emufs_tipo1_leer_registro()
1843 Para realizar el alta de un registro, lo primero que se obtiene es un identifica
1844 dor, buscando primero en el archivo de identificadores recuperables (pág.
1846 \begin_inset LatexCommand \ref{sec:did}
1850 ) y de no haber ninguno, buscando el mayor identificador presente en el
1851 archivo de índice (pág.
1853 \begin_inset LatexCommand \ref{sec:idx}
1858 El paso siguiente es buscar un bloque con espacio libre suficiente como
1859 para almacenar el registro (y su cabecera) en el archivo de control de
1862 \begin_inset LatexCommand \ref{sec:fsc}
1866 ) y cargarlo completo en memoria.
1867 De no encontrarse, se crea un bloque nuevo al final de archivo.
1868 En el bloque cargado en memoria, se agrega el registro nuevo (con su cabecera)
1869 al comienzo del espacio libre (calculado a partir del tamaño del bloque
1870 y el espacio libre en bloque) y se lo graba en disco.
1871 Finalmente se agrega (o actualiza) el identificador al archivo índice y
1872 el espacio libre en el bloque.
1875 Si el registro ocupara más de un bloque (ver sección
1876 \begin_inset LatexCommand \ref{sub:tipo1_reg_multi}
1880 ), se buscan N bloques consecutivos (todos los que necesite el registro)
1881 absolutamente libres
1887 Incluso el último bloque debe estar absolutamente libre para cumplir con
1888 las condiciones presentadas en la sección
1889 \begin_inset LatexCommand \ref{sub:tipo1_reg_multi}
1896 y graba bloque a bloque cada
1900 del registro (con sus cabeceras intermedias), al último
1904 se lo trata de forma análoga a un registro
1909 Por cada bloque utilizado se actualiza el archivo de control de espacio
1915 emufs_tipo1_agregar_registro()
1921 Al eliminar un registro lo primero que se hace es actualizar los archivos
1922 de índice y de indentificadores recuperables, poniendo como número de bloque
1927 y agregando el identificador del registro a borrar respectivamente.
1928 También se actualiza el archivo de control de espacio libre por cada bloque
1929 (en caso de ser más de uno, en registros
1933 , se actualizan todos los bloques) y se carga el bloque en memoria para
1936 alinear los datos a izquierda
1938 (en caso de ser un registro
1942 , esto se realiza sólo para el último bloque).
1943 Para alinear los datos, se recorre secuencialmente en bloque (leyendo la
1944 cabecera de cada registro y salteando los datos) hasta encontrar el registro
1946 Encontrado el registro, se copian todos los bytes que se encuentran entre
1947 el fin del registro a borrar y el fin del bloque, en el comienzo del bloque
1953 emufs_tipo1_borrar_registro()
1956 Modificación de registros
1959 Se optó por un algoritmo simple y general, que usa las funciones de alto
1960 nivel mencionadas hasta ahora.
1961 Simplemento borra el registro y vuelve a crearlo.
1962 Al recuperar el último identificador de registro borrado, nos aseguramos
1963 de que se mantenga el identificador del registro.
1968 emufs_tipo1_modificar_registro()
1971 Obtención de estadísticas
1974 Es una función bastante simple, con una única complicación que mencionaremos
1978 Para obtener las máximas desviaciones, cantidad total de espacio libre,
1979 cantidad de registros y tamaño de los archivos auxiliares se utilizan las
1980 funciones apropiadas de los archivos auxiliares (ver secciones
1981 \begin_inset LatexCommand \ref{sec:idx}
1986 \begin_inset LatexCommand \ref{sec:fsc}
1991 \begin_inset LatexCommand \ref{sec:did}
1998 Para obtener la cantidad de bloques se hace el siguiente calculo:
2001 cant_bloques = (tamaño_archivo_datos - tamaño_cabecera_archivo_datos)
2007 Hasta aquí no hay mayores inconvenientes.
2008 El problema se presenta para calcular el tamaño de la información de control
2009 utilizada por el archivo de datos; se utiliza el siguiente cálculo:
2012 tam_info_control_datos = tamaño_cabecera_archivo_datos
2015 + cant_registros * tamaño_cabecera_registro;
2018 Aunque a simple vista esto parece acertado, no contempla el caso de los
2024 \begin_inset LatexCommand \pageref{sub:tipo1_reg_multi}
2028 ), estos registros almacenan
2030 tamaño_cabecera_registro * N
2036 es la cantidad de bloques que ocupan.
2037 Salvar este caso sería muy costoso, porque habría que recorrer el archivo
2038 registro a registro,
2046 e ir contando todas las cabeceras de registro que aparecen (similar a lo
2047 que se hace en la compactación, ver sección
2048 \begin_inset LatexCommand \ref{sub:tipo1_compact}
2053 Al tratarse este de un caso excepcional, se optó por mantener la función
2054 simple ya que funciona bien en la mayoría de los casos.
2059 emufs_tipo1_leer_estadisticas()
2063 \begin_inset LatexCommand \label{sub:tipo1_compact}
2067 Compactación del archivo de datos
2070 Esta función es una de las más simples, porque se limita a un algoritmo
2071 muy simple que utiliza las funciones de
2075 antes nombradas para realizar su tarea.
2076 Básicamente recorre el archivo de índices de registros, de comienzo a fin,
2077 leyendo el registro, borrándolo y volviéndolo a insertar.
2078 Si había espacio libre en un bloque anterior al que estaba, será insertado
2079 en él, si no volverá a grabarse en el lugar en que estaba.
2080 De esta forma se aprovechan todos los espacios libres intermedios, concluyendo
2081 con un archivo igual o más pequeño que el original.
2084 Esta implementación no es la más eficiente, pero siendo que esta es una
2085 operación costosa y excepcional por naturaleza, se optó por mantener el
2086 algoritmo simple a costo de un poco de eficiencia.
2091 emufs_tipo1_compactar()
2094 Detalles de implementación (funciones internas, ver si lo ponemos o no)
2098 \begin_inset LatexCommand \label{cha:tipo2}
2102 Archivo sin bloques y registros de longitud variable
2105 Este tipo de archivo nos traerá a la mesa la particularidad de grabar registros
2106 de longitud variable sin realizar su agrupación en bloques, y como veremos
2107 en la siguiente sección, tambien permitirá la administración de gaps que
2108 queden en el archivo luego de operaciones de baja de registros.
2114 Este tipo de archivo realizará el almacenamiento de registros de longitud
2115 variable en disco, su borrado y modificación sin la utilización de bloques
2117 Su implementación se encuentra en los archivos fuente (
2128 Los archivos del tipo 2, presentarán al comienzo del mismo un header compuesto
2129 simplemente por un dato del tipo EMUFS_Tipo (int) el cual indicará el tipo
2130 de archivo en cuestión.
2133 Para poder entender mejor la organización fisica de este tipo de archivo,
2134 tomemos el caso hipotético en el que se encuentran grabados
2138 (comenzando desde registro 0) de
2147 Supongamos también que entre el registro 0 y 1 se encontraba un
2149 registro de 10 bytes
2164 Si miramos al archivo de datos (.dat) en el disco nos encontraremos con
2166 \begin_inset Float figure
2173 Organización física de los registros en disco
2177 \begin_inset Graphics
2178 filename graphics/Example1.png
2189 Como se puede observar, a nivel físico cada registro grabado esta compuesto
2190 por un Header cuyo tamaño total es de 8 bytes (
2198 ), y posteriormente el registro (bloque de datos) en sí.
2199 Luego se encuentra el espacio libre de 18 bytes dejado por el registro
2200 de 10 bytes eliminado (10 bytes de datos + header de 8 bytes) y finalmente
2201 el segundo registro mencionado.dsds
2204 Comportamiento Particular de los Archivos Auxiliares
2207 Como fue explicado al inicio de la documentación, la implementación de cualquier
2208 a de las tres organizaciones físicas de archivos presenta la necesidad de
2209 poseer tres archivos auxiliares que actuarán como índice de direcciones
2214 ), administrador de espacio libre (
2218 ) y administrador de Id's liberados (
2225 No obstante, cada tipo de organización presentara sus particularidades respecto
2226 de estos tres archivos, las cuales describiremos a continuación en caso
2228 \layout Subsubsection
2230 Archivo índice o de posiciones relativas (.idx)
2237 ), permite la localización de los registros en el .DAT de forma directa,
2238 mediante la obtención de su offset o posición relativa respecto del inicio
2243 en donde se encuentra un registro dado, indicado por su ID.
2246 Así pues, si tomamos el ejemplo descripto al inicio de este capítulo, tendremos
2247 las siguientes entradas en el archivo índice
2252 \begin_inset Float table
2259 Organización física del archivo de índice o posiciones relativas.
2263 \begin_inset Tabular
2264 <lyxtabular version="3" rows="3" columns="3">
2266 <column alignment="center" valignment="top" leftline="true" width="0">
2267 <column alignment="center" valignment="top" leftline="true" width="0">
2268 <column alignment="center" valignment="top" leftline="true" rightline="true" width="0">
2269 <row topline="true" bottomline="true">
2270 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
2280 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
2290 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
2298 <row topline="true">
2299 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
2309 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
2319 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
2324 El primer registro (reg0) comienza en el byte 4
2328 <row topline="true" bottomline="true">
2329 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
2337 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
2347 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
2352 El segundo registro (reg1) comienza en el byte 60
2372 LOCATION indica donde comienza el header del registro buscado, y por consiguien
2373 te luego del header tendremos el registro en sí (los datos).
2374 \layout Subsubsection
2376 Achivo de Gaps / Espacios Libres (.fsc)
2379 El archivo de espacios libres o gaps (.fsc), tiene como función la administración
2380 del espacio libre o gaps (agujeros), generados por previas eliminaciones
2381 de registros en el archivo de datos.
2382 El mismo, nos indicará donde hay lugar para insertar un nuevo registro
2383 (se podrán insertar en algún gap acorde, o bien al final del archivo).
2384 Este archivo será utilizado tambien para el proceso de compactación de
2385 un archivo, explicado luego.
2388 Así pues, si tomamos el ejemplo descripto al inicio del documento, tendremos
2389 las siguientes entradas en el archivo índice
2394 \begin_inset Float table
2401 Organización física del archivo de
2405 o control de espacio libre.
2409 \begin_inset Tabular
2410 <lyxtabular version="3" rows="2" columns="3">
2412 <column alignment="center" valignment="top" leftline="true" width="0">
2413 <column alignment="center" valignment="top" leftline="true" width="0">
2414 <column alignment="center" valignment="top" leftline="true" rightline="true" width="0">
2415 <row topline="true" bottomline="true">
2416 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
2426 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
2436 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
2444 <row topline="true" bottomline="true">
2445 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
2455 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
2465 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
2470 18 bytes libres a partir del byte 42 del .dat
2490 Por requerimiento del algoritmo de compactación, los gaps se graban en
2491 forma ordenada en el (.fsc).
2492 (El orden se corresponde con lo que hay en el
2497 \layout Subsubsection*
2502 Si bien la utilización concreta de los GAPS será explicada posteriormente
2503 en la ALTA y BAJA de registros, debemos remarcar la funcionalidad de MERGING
2504 que posee nuestro sistema FSC.
2507 Ante la eliminación de un registro del archivo de datos, se generara por
2508 consiguiente un gap o espacio libre en alguna posición del archivo.
2509 Ese gap deberá ser registrado en el archivo de gaps (.fsc).
2510 Ahora bien, nuestro sistema de gaps, contemplará como es debido, la posibilidad
2511 de que se haya eliminado un registro que posee un GAP por delante, un GAP
2512 por detrás, o bien un GAP por delante y por detrás del mismo.
2515 Nuestro sistema actuará en consecuencia, realizando un merge de los espacios
2516 libres, y unificándolos en una UNICA entrada en el archivo .fsc, que contendrá
2517 como dato de freespace, la suma correspondiente de los espacios libres
2519 \layout Subsubsection
2521 Archivo de ID's liberados (.did)
2524 El archivo de ID's liberados no presenta ningún aspecto particular en este
2525 tipo de organización.
2526 Remitirse al capítulo correspondiente a los archivos auxiliares para consultar
2527 su estructura y funcionamiento.
2530 Funciones Principales
2545 se encuentran las cabeceras y la implementación de las funciones principales
2546 respectivamente, las cuales dan funcionalidad a esta organización.
2550 A continuación se comentará el funcionamiento algunas de las mas importantes.
2553 Lectura de registros
2556 Como se vió al comienzo, los registros en este tipo de archivo no se encuentran
2557 agrupados en bloques de ninguna índole y estan dispersos a lo largo del
2558 archivo, con la particularidad de que pueden existir gaps o espacio libre,
2559 entre dos registros dados.
2562 Por ende la lectura de registros en este tipo de organización es muy simple
2563 y dada la inexistencia de bloques, el procedimiento será el siguiente:
2566 Se determina el offset en bytes, donde comienza el registro deseado, a través
2567 de su ID, buscando la misma en el archivo índice (
2574 Ya determinada la posición física del registro dentro del archivo de datos
2579 ), nos posicionamos en la misma, y leemos el header del registro (
2588 Contando así con el tamaño del registro, procedemos a leer el mismo (los
2589 datos), dando por finalizada la lectura.
2594 emufs_tipo2_leer_registro()
2600 En el proceso de alta de registros entrarán en juego dos archivos descriptos
2603 sección de archivos auxiliares
2605 , siendo estos el archivo índice (
2609 ), y el archivo de gaps / espacios libres (
2616 Así pues, a la hora de realizar una inserción de un registro en el archivo
2617 de datos, el procedimiento será el siguiente:
2620 Calculamos el espacio que necesitaremos para el registro: sizeof(
2628 ) + sizeof(registro).
2631 Determinamos donde debemos insertar el registro, ya sea un gap donde entre,
2632 o bien al final del archivo.
2635 Insertamos el registro e información de control (
2643 ), en la posición indicada en el paso 2.
2646 En caso de haber utilizado un GAP, actualizamos el espacio libre restante
2647 en el mismo y en caso de que se haya utilizado al totalidad del GAP, se
2648 lo elimina del archivo (
2655 Actualizamos la entrada correspondiente al registro ingresado (determinada
2656 por su RegID), en el archivo índice (
2660 ), indicando su offset donde podrá ser accedido luego.
2665 emufs_tipo2_agregar_registro()
2671 En el proceso de baja de registros entrarán en juego los tres archivos descripto
2674 sección de archivos auxiliares
2676 , siendo estos el archivo índice (
2680 ), el archivo de gaps / espacios libres (
2684 ) y el archivo de ID's liberados (
2691 Dado que en la implementación de este tipo de organización física contamos
2692 con los gaps o espacios libres entre registros, no se eliminará fisicamente
2693 el registro del archivo de datos (
2697 ), pues entonces carecería de sentido el archivo anteriormente mencionado
2703 En cambio, se agrega el gap dejado por la eliminación a dicho archivo,
2704 y se marca fisicamente en el archivo de datos la eliminación mediante un
2705 fill de los bytes correspondientes con un caracter nulo.
2706 (hexa 00 y con el propósito de probar fehacientemente que el sistema funciona).
2709 El proceso de baja o eliminación de un registro constará luego de los siguientes
2713 Se obtiene el offset o posición relativa en donde se encuentra grabado el
2714 registro dentro del archivo de datos.
2717 Se obtiene el tamaño del registro y se realiza un dummyfill del sector del
2718 archivo correspondiente al registro que se está dando de baja.
2719 (Se rellena la zona correspondiente a su header+data).
2722 Se agrega el GAP generado al archivo de gaps o espacios libres, y en caso
2723 de haberse generado un GAP lindante con otro GAP, se realizará un merge
2724 de los mismos y se los registrará bajo una única entrada en el archivo
2725 de espacios libres (.fsc).
2728 Se agrega el ID que fue liberado, al archivo de ID's liberados (
2732 ), al final del mismo (
2739 Se marca en el archivo índice (
2743 ) la eliminación, mediante el valor ¨-1¨ en el registro correspondiente
2744 al registro recién eliminado (se le cambia el valor al n-esimo registro,
2745 donde N = IDReg del reg eliminado).
2750 emufs_tipo2_borrar_registro()
2753 Modificación de registros
2756 Dada la naturaleza del archivo de ID's liberados, y el manejo de espacio
2757 libre del que consta esta organización de archivo, el proceso de modificación
2758 de un registro se limita a los siguientes pasos:
2761 Se realiza la lectura del registro, mediante el respectivo procedimiento
2762 ya desarollado anteriormente.
2765 Una vez que se cuenta con los nuevos datos modificados, se procede a dar
2766 de baja el registro que ha sido modificado, e inmediatamente después se
2767 realiza una inserción con los nuevos datos.
2776 Como fue indicado, dada la naturaleza de PILA del subsistema de administración
2777 de ID liberados, es asegurado que la nueva inserción del registro modificado
2778 se realizará con el mismo RegID.
2783 emufs_tipo2_modificar_registro()
2786 Obtención de estadísticas
2789 Se puede tener acceso a las estadísticas generales del archivo, por ejemplo,
2790 cantidad de bloques, cantidad de registros, espacio libre total, espacio
2791 libre promedio, espacio libre máximo y mínimo, etc.
2794 Esta información es el resultado de ciertos cálculos realizados tanto en
2795 el archivo de datos como en los archivos índice.
2798 Completa una estructura del tipo EMUFS_Estadisticas con las estadísticas
2799 del archivo de datos, espacio libre total, cantidad de registros, cantidad
2800 de bloques, tamaño del archivo en bytes, relaciones entre tamaños y espacios
2806 emufs_tipo2_leer_estadisticas()
2809 Compactación del archivo de datos
2812 Asi como los otros dos tipos de datos, el que nos compete también cuenta
2813 con la posibilidad de realizar la compactación de datos cuando el usuario
2814 lo desee, justificando todos los registros a izquierda, eliminando así
2815 los gaps existentes y decrementando el tamaño del archivo en disco (truncandolo
2819 Para poder comprender como hemos implementado el proceso de recompactación
2820 en nuestro tipo de archivo 2, nos ayudaremos de esquemas a través de los
2821 cuales iremos describiendo el proceso.
2822 Notemos antes, que el proceso de compactación esta directamente ligado
2823 con el archivo de gaps o espacios libres (
2830 Comenzemos con el siguiente cuadro situacional:
2831 \begin_inset Float figure
2838 Archivo con gaps entre registros previo a compactación
2842 \begin_inset Graphics
2843 filename graphics/Compact1.png
2855 Partiendo de esta base, el algoritmo de compactación tomará en su inicio
2856 al primer gap existente dentro del archivo de datos, en este caso llamado
2862 Luego, establecerá que el
2866 a partir de donde se quieren mover datos, sera:
2869 StartGap0 + SizeGap0 = EndGap0 = Source
2872 Lo cual no es nada más y nada menos que lo obvio, la fuente a partir de
2873 donde se mueven los datos, sera el fin del primer gap, donde comienzan
2879 ) del movimiento, se establece inicialmente, el inicio del gap, o sea
2881 StartGap0 = Destination
2886 Luego, el algoritmo entrara en un bucle while (mientras haya bucles por
2887 levantar), el cual trabajara hasta el final de la compactación de la siguiente
2898 Se levanta el proximo gap al levantado en una instancia previa.
2899 En este ejemplo, durante el primer loop del while, se levantará
2904 Luego, se calcula cuantos bytes hay que mover hacia el Destination de la
2928 Lo cual nuevamente es lógico pues querremos mover lo que se encuentra entre
2929 el final del primer gap levantado y el inicio del siguiente).
2932 Se realiza el movimiento de los datos, utilizando las direcciones
2940 , así como la variable
2944 que nos indica cuantos bytes transferir.
2950 La transferencia se hace de a chunks de 25 bytes + un resto segun el valor
2954 Se establece como gap de referencia, al ultimo gap leido (En este caso se
2967 ) y termina el código de repetición del bucle, dando lugar a la carga del
2968 siguiente gap en el inicio del mismo.
2976 Luego del primer bucle, el archivo se vera de la siguiente forma:
2977 \begin_inset Float figure
2984 Archivo con gaps en disco luego del primer bucle de compactación
2988 \begin_inset Graphics
2989 filename graphics/Compact2.png
3000 Notemos que al final de la porción de datos de los bytes movidos (donde
3005 ), hay basura que será pisada por el próximo movimiento.
3008 En el próximo loop, el bucle levantará un nuevo gap, y utilizando el gap
3009 anterior (En esta caso el Gap anterior será
3013 ) como referencia, realizará los mismos cálculos, desde donde transferir
3014 y cuantos bytes mover.
3015 (El destino es solo establecido inicialmente por código, y para el resto
3016 del algoritmo es el lugar donde quedo el puntero destination luego de la
3020 Una vez que se salga del bucle while, se realizará un último movimiento
3021 preprogramado, donde la fuente (
3025 ) será el final del ultimo gap, y la cantidad de bytes a mover será lo que
3026 se encuentre luego del mismo hasta el fin de archivo.
3029 Source = StartLastGap + SizeLastGap = EndLastGap
3032 Mustmove_bytes = Datsize - Source
3035 Damos por terminada así, la explicación del algoritmo de compresión el cual
3036 para el caso del tipo 2, es realmente bastante sencillo.
3041 emufs_tipo2_compactar()
3044 Consideraciones y Políticas de Diseño
3047 Se han tomado ciertas consideraciones para algunos casos particulares que
3048 se pueden presentar durante el uso/ejecución de la aplicación, así como
3049 tambien politicas respecto del diseño e implementación del sistema:
3052 En la organización física tipo 2 para los registros que se graban en disco
3053 hemos decidido utilizar como encabezado de cada uno de ellos, los datos
3054 [ID_REG][REG_SIZE], los cuales fueron detallados previamente.
3055 Si bien se podría haber descartado el grabado del ID del registro en el
3056 archivo de datos y puede parecer redundante, dado que poseemos el archivo
3057 índice con el offset directo, el mismo se lo graba por distintos motivos:
3061 A) En caso de la corrupción del archivo índice (.idx), podremos gracias a
3062 que poseemos en el archivo de datos, el ID de cada registro, recrear dicho
3063 índice, ayudándonos del archivo de espacios libres (
3067 ), para poder saltear los espacios libres y e ir recorriendo secuencialmente
3068 los registros, reconstruyendo así el índice en cuestión.
3069 (esta función de reconstrucción no pudo ser implementada para esta entrega,
3070 pero es una posibilidad real).
3074 B) Luego de un proceso de recompactación, los espacios libres que pudieron
3075 haber existido en el archivo de datos (
3079 ), son eliminados y los registros han cambiado de posición.
3080 Por ello, recorriendo secuencialmente por única vez el archivo de datos,
3081 se procede a la actualización / reconstrucción del índice de direcciones
3089 Si se desea insertar un registro y no se puede hayar un gap o espacio libre
3090 donde quepa, se los inserta al final del archivo.
3093 Ante una operación de baja de un registro, el mismo no es físicamente borrado
3094 del archivo de datos (
3098 ), simplemente los bytes que ocupa son llenados con hexa (00).
3099 Paralelamente, se procede a actualiza el archivo índice, insertando como
3100 valor de OFFSET para el registro eliminado, el valor ¨-1¨, indicando así
3101 la inexistencia del registro para el futuro, y por otro lado se genera
3102 la entrada de espacio libre en el archivo de gaps (
3109 La reutilización de ID's liberados por previas operaciones de baja de registros,
3110 se ve implementada por el archivo de ID liberados (.did), y su comportamiento
3111 es el de una pila por lo que el último ID liberado, sera el próximo a ser
3115 Como fue explicado en la implementación del archivo índice, existe una correspon
3116 dencia 1 a 1 entre los registros allí presentes (en el .idx) y los ID's de
3117 los registros, por lo cual el registro N-ésimo del archivo índice, será
3118 el correspondiente al registro de datos cuyo ID es igual a N.
3121 El proceso de compactación de archivos, realiza los movimientos de información
3122 requeridos para dicho propósito de a chunks de 25 bytes por vez.
3123 Este valor es fijo, pero se lo podría hacer parametrizable mediante la
3124 GUI en próximas entregas.
3128 \begin_inset LatexCommand \label{cha:tipo3}
3132 Archivo con bloques parametrizados y registros de longitud constante
3135 Las distintas organizaciones de archivos buscan aprovechar al máximo el
3136 espacio del archivo.
3139 En este caso veremos que sucede luego de agregar y borrar una gran cantidad
3140 de registros del archivo, lo que provoca como consecuencia directa la fragmenta
3141 ción del archivo, es decir, quedan huecos entre un registro y otro, lo que
3142 produce un desperdicio de espacio.
3145 La implementación de este tipo de archivo puede ser encontrada en
3149 mientras que su interfaz pública está disponible en
3159 Esta organización guarda los registros pertenecientes al archivo en bloques
3160 de tamaño parametrizado, de modo que intentará guardar la mayor cantidad
3161 de registros que quepan en un bloque.
3165 Así como los graba, también tendrá la posibilidad de leer registros y borrarlos
3169 El archivo estara compuesto por una cabecera que da información sobre el
3170 tipo de organización, el tamaño de los bloques y el tamaño de los registros.
3173 Organización Física de un Bloque
3176 Cada bloque será capaz de contener la cantidad de registros enteros que
3178 De esta manera un registro que no entre completamente en el bloque deberá
3179 almacenarce en un bloque diferente.
3182 Los bloques no contienen ninguna información adicional, solo se conoce su
3183 tamaño y se usa para delimitar
3184 \begin_inset Quotes eld
3188 \begin_inset Quotes erd
3191 zonas en el archivo.
3194 Organizacion Física de Registros
3197 Cada registro se almacena en un bloque, y contiene una cabecera que indica
3202 por este motivo al realizar la busqueda de espacio en un bloque se lo hará
3203 preguntando por el tamaño del registro más
3205 sizeof(EMUFS_REG_ID).
3209 Organización Física de Registros Multibloque
3212 Al ser los registros de longitud constante, se ha adoptado que un registro
3213 multibloque nunca podra estar almacenado en algún lugar que no sea el comienzo
3215 De esta manera se puede calcular cuantos bloques ocupará un registro y
3216 se podrá solicitar lugar para almacenarlo con la ayuda de la función
3218 emufs_fsc_buscar_n_lugares(),
3220 que es muy importante para evitar el solapamiento de registros.
3221 Esta consideración acarrea como consecuencia directa un alto costo en términos
3222 del espacio desperdiciado.
3225 Funciones Principales
3236 se encuentran las cabeceras y la implementación de las funciones principales
3237 respectivamente, las cuales dan funcionalidad a esta organización.
3240 A continuación se comentará la descripción de algunas acciones importantes.
3246 La lectura de un registro se realiza con la ayuda del archivo .
3250 el cual contiene la información de la posición del registro dentro del
3252 Una vez leida esta información, se recupera el bloque (en su totalidad)
3253 del archivo y se busca secuencialmente el registro con el
3262 emufs_tipo3_leer_registro()
3268 Graba un registro en un bloque donde haya espacio suficiente, y si no crea
3269 un nuevo bloque y lo agrega al final del archivo.
3272 Luego de grabar un registro, actualiza los archivos de índice .idx y .fsc
3273 para mantener la coherencia.
3278 emufs_tipo3_grabar_registro()
3284 Borra un registro del archivo de datos, para esto levanta el bloque al que
3285 pertenece el archivo y ajusta los demás registros justificandolos hacia
3289 Cabe destacar que para dar de baja un registro no hace falta borrarlo del
3290 archivo de datos, solo es necesario borrar las entradas en los archivos
3291 de índice, pero cuando se realiza el ajuste el algoritmo toma porciones
3292 del bloque del tamaño de un registro mas su encabezado - comenzando desde
3293 el siguiente al que fue borrado - y copia (sobreescribe) sobre el anterior.
3294 De esta manera, la información correspondiente al registro borrado no estará
3295 presente en el archivo de datos.
3296 Esto es una consecuencia del ajuste al borrar un registro, pudiendo no
3297 ser así, si no se realizara el mismo.
3302 emufs_tipo3_borrar_registro()
3308 Se puede tener acceso a las estadísticas generales del archivo, por ejemplo,
3309 cantidad de bloques, cantidad de registros, espacio libre total, espacio
3310 libre promedio, espacio libre máximo y mínimo, etc.
3313 Esta información es el resultado de ciertos cálculos realizados tanto en
3314 el archivo de datos como en los archivos índice.
3317 Completa una estructura del tipo EMUFS_Estadisticas con las estadísticas
3318 del archivo de datos, espacio libre total, cantidad de registros, cantidad
3319 de bloques, tamaño del archivo en bytes, relaciones entre tamaños y espacios
3325 emufs_tipo3_leer_estadisticas()
3328 Compactar el Archivo
3331 Esta función intenta reorganizar el archivo de manera que el espacio libre
3332 sea lo menor posible, recordando siempre que un registro no puede ser almacenad
3333 o en mas de un bloque excepto que el tamaño del registro sea mayor que el
3337 Para realizar esto, se aprovecha la funcionalidad de
3339 emufs_tipo3_grabar_registro()
3341 ya que esta tiene la capacidad de determinar una posición mas eficiente
3342 en el archivo para un registro.
3343 Por esto lo que se hace es levantar uno por uno los registros y volverlos
3344 a grabar, de ese modo todos los
3348 que pudieron haberse formado por la eliminación de registros serán cubiertos
3352 Al estar utilizando recuperación de
3356 borrados, esto me asegura que el registro borrado-guardado conservará el
3360 Al finalizar este proceso se verifica si existen bloques vacios para truncar
3362 Lo mismo se debe hacer con el archivo de espacios libres .
3366 el cual disminuye su tamaño también.
3371 void emufs_tipo3_compactar()
3374 Consideraciones y Políticas de Diseño
3377 Se han tomado ciertas consideraciones para algunos casos particulares que
3378 se pueden presentar durante el uso/ejecución de la aplicación.
3381 Cada registro tiene un encabezado que indica el
3388 Si el tamaño del registro es mayor que el tamaño del bloque el registro
3389 se particionará en la cantidad de bloques que sea necesario, pero siempre
3390 se guardará desde el comienzo de un bloque, esto quiere decir que nunca
3391 se podrá encontrar un comienzo de registro en algún lugar de un bloque
3392 que no sea el comienzo del mismo.
3395 Si el registro se divide en mas de un bloque, se le coloca el id como encabezado
3396 igualmente, pero en el archivo .
3400 solo se guarda el primer bloque.
3405 se actualizan todos los bloques con el espacio libre que realmente tienen.
3411 Las comparaciones, pruebas, etc...