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 $\mu$
48 Esta es la documentación correspondiente a las API`s para el manejo de tres
49 organizaciones de archivo diferentes.
50 A continuación se describe cada una de ellas y su modo de funcionamiento
51 y sus características principales.
52 De la correcta elección de la organización, dependerá la eficiencia de
53 la aplicación que la utilice.
63 Se detallan a continuación los tipos de datos definidos y utilizados en
64 las distintas implementaciones que conforman nuestro sistema, siendo el
65 más importante de ellos, la estructura
69 que actúa como interfaz común para el manejo de cualquier tipo de archivo
70 (no importa que tipo de organización física posea un archivo, esta estructura
71 prooverá una interfaz (funciones) para su manejo).
77 En la implementación de cada tipo de organización física, así como tambien
78 en las API de los archivos auxiliares comunes a ellas, se da la utilización
79 de tipo definidos para una clara interfaz entre las mismas, los cuales
80 son brevemente descriptos a continuación y pueden ser hallados en el archivo
92 : usado para representar un
103 : usado para representar el tamaño en bytes de un registro.
110 : usado para representar un número de bloque.
117 : usado para representar el tamaño en bytes de un bloque.
124 : usado para representar espacio libre en bytes.
131 : usado para representar un offset.
151 es la estuctura principal que encapsula todas las funciones para el manejo
152 de un archivo de datos.
153 Posee punteros a funciones que dependiendo de la organización fisica por
154 la cual se opte dentro del sistema, serán asignados de acorde.
158 Su declaración puede ser observada en el archivo
162 y la misma cuenta con los siguiente campos:
169 que es un tipo enumerado que indica cual es la organización.
176 indica el tamaño del bloque para los tipos 1 y 3.
183 indica el tamaño del registro, para el tipo 3 que posee tamaño constante.
190 puntero a la función para leer un bloque.
195 void *leer_bloque_raw()
197 puntero a la función para leer un bloque, el anterior y el siguiente.
202 void **leer_registro()
204 puntero a la función para leer un registro.
209 void **leer_registro_raw()
211 puntero a la función para leer un registro con su encabezado.
216 EMUFS_REG_ID *grabar_registro()
218 puntero a la función para grabar un registro.
223 EMUFS_REG_ID *modificar_registro()
225 puntero a la función para modificar un registro.
230 int *borrar_registro()
232 puntero a la función para borrar un registro.
237 EMUFS_Estadisticas *leer_estadisticas()
239 puntero a la función para cargar una estructura con las estadísticas.
246 puntero a la función para compactar un archivo.
253 almacena el nombre del archivo sin extensión.
256 Esta estructura define los valores de sus punteros según el tipo de organización
257 que se desee manejar y esto se realiza a través del API emufs, implementado
262 , que se describirá posteriormente.
265 Por ejemplo si se desea crear un archivo de nombre
266 \begin_inset Quotes eld
270 \begin_inset Quotes erd
273 organizado de la forma 3, se invoca a la función:
278 emufs_crear(filename,tipo,tam_bloque,tam_reg),
284 es el nombre que tendrán los archivos de datos e índice,
288 es el tipo de organización - bloques parametrizados y registros constantes
293 es el tamaño del bloque, y
297 es el tamaño del registro.
300 Para las diferentes organizaciones puede ser que alguno de estos 2 últimos
301 valores no tengan sentido almacenarlas y tomaran un valor por defecto igual
305 Según el tipo de organización, se inicializan los punteros a las funciones.
312 emufs_tipo3_leer_bloque()
314 , y lo mismo sucede con los demás.
324 es un tipo de dato enum, el cual será utilizado en la cabecera de todo
329 ), para indicar los distintos tipos de organización física.
330 Su declaración puede verse en el archivo
335 A saberse los valores y significado correspondiente que puede tomar este
343 : Archivos con registros de longitud variable y bloques parametrizables.
350 : Archivos con registros de longitud variable sin bloques.
357 : Archivos con registros de longitud fija y bloques parametrizables.
367 es una estructura que almacenará los datos pertinentes a las estadísticas
368 de un archivo dado, y será utilizada para visualizar dichas observaciones
372 Su declaración puede ser observada en el archivo
376 y la misma cuenta con los siguiente campos:
387 : indica el tamaño del archivo de datos (.dat) en bytes.
398 : indica el tamaño de los archivos auxiliares sumados en bytes.
409 : indica la cantidad de bytes en información de control utilizados para
421 : promedio de espacio libre en el archivo de datos (por bloque o gap promedio
433 : total de espacio libre en el archivo de datos.
444 : máximo espacio libre en el archivo de datos (en un bloque o máximo gap
467 : cantidad de bloques en el archivo de datos (.
482 : cantidad de registros en el archivo de datos (
489 En base a la estructura descripta anteriormente y mediante la utilización
490 de la función de lectura de estadísticas l
492 emufs_leer_estadisticas()
494 disponible en la estructura común
498 handler de cualquier tipo de archivo, podremos obtener una serie de estadística
499 s que pasamos a detallar (más alla de los datos básicos como cant registros,
500 cant bloques, tam archivo, etc):
503 Relación entre espacio libre y el tamaño del archivo de datos (
510 Relación entre el espacio ocupado por información de control y el tamaño
511 del archivo de datos (
518 Cantidad promedio de espacio libre (en bloque o gap promedio)
521 Desviaciones extremas de espacio libre (máximo/mínimo espacio libre en bloque
526 \begin_inset LatexCommand \label{sec:cabecera_gral}
530 Organización física general de un archivo E
531 \begin_inset Formula $\mu$
538 \begin_inset Formula $\mu$
541 FS está compuesto por 4 archivos a nivel de sistema operativo: archivo de
542 datos (con 3 formatos posibles, ver páginas
543 \begin_inset LatexCommand \pageref{cha:tipo1}
548 \begin_inset LatexCommand \pageref{cha:tipo2}
553 \begin_inset LatexCommand \pageref{cha:tipo3}
557 ), archivo de índice (ver página
558 \begin_inset LatexCommand \pageref{sec:idx}
562 ), archivo de control de espacio libre (ver página
563 \begin_inset LatexCommand \pageref{sec:fsc}
567 ) y archivo de índices recuperables (ver página
568 \begin_inset LatexCommand \pageref{sec:did}
575 El archivo de datos está compuesto por:
586 (4 bytes en plataformas Linux de 32 bits) que representa el tipo de archivo.
589 Datos dependientes del tipo de archivo.
596 es utilizada para poder detectar el formato de un archivo al abrirlo.
597 Los datos dependientes del tipo de archivo serán explicados en sus secciones
604 +-----------+--------------------------------------------//-+
607 | tipo | Datos dependientes del tipo de archivo ...
615 +-----------+--------------------------------------------//-+
621 Uso de la estructura EMUFS
624 Como fue mencionado anteriormente en la descripción de la estructura EMUFS,
625 la misma proporciona al usuario una interfaz a través de la cual puede
626 realizar el manejo de archivos en forma genérica, abstrayéndose del tipo
627 de organización física en particular que dicho archivo posea.
632 y las funciones que inicializan la estructura se encuentran en
637 Es decir que a traves de esta estructura, podemos manejar cualquier tipo
638 de archivo, mediante una misma interfaz en común.
643 posee además de ciertos datos que describen la organización física de un
644 archivo dado como por ejemplo
662 , una serie de punteros a funciones para el manejo del archivo del cual
666 Entre dichos funciones se encuentran:
672 leer_bloque(), borrar_registro()
680 modificar_registro, leer_estadisticas()
687 Para entender mejor el uso de esta estructura para el manejo de los archivos,
688 mostraremos un ejemplo concreto.
689 Supongamos que tenemos el siguiente código:
692 EMUFS *efs = emufs_crear(¨articulos.dat¨,T3,200,50);
695 Esto hará que se cree el archivo de datos
699 , con la organización física tipo 3 con registros de longitud fija de 50
700 bytes y bloques de 200 bytes (si el archivo ya existiaera, puede ser abierto
705 , pasando como parámetro sólo el nombre de archivo, la función autodetecta
706 el tipo de archivo y sus datos adicionales).
707 Al mismo tiempo, los se asginarán valores a los punteros a funciones que
708 posee dicha estructura, la cual de ahora en más estará en condiciones de
709 manejar un archivo del tipo 3.
710 Gráficamente lo que sucede es:
714 \begin_inset Float figure
721 Inicialización de estructura EMUFS para un caso Archivo Tipo 3
725 \begin_inset Graphics
726 filename graphics/Emufsinit.png
737 Así pues, cuando se utilize la estructura para por ejemplo leer un registro,
738 sucedera lo siguiente:
741 efs->leer_registro(params) -- llama a --> emufs_tipo3_leer_registro(params)
744 Como se puede observar, la estructura
748 permitirá el manejo de cualquier tipo de archivo, a través del mismo código,
749 dandole gran flexibilidad a nuestro sistema, que podrá expandirse a más
750 tipos de archivos de ser necesario.
753 Finalmente hay otra función estática que sirve para destruir la estructura,
754 liberando su memoria:
762 Acompañando al archivo de datos (
766 ) el cual es responsable de la contención de los registros, tendremos tres
767 archivos auxiliares (
779 ) cuya funcionalidad y propósito pasamos a describir a continuación, sin
780 antes remarcar que los tres archivos poseen una sola implementación para
781 las distintas formas de organización física que hemos implementado (tres
782 para ser mas exactos).
785 Entre las ventajas de poseer la misma implementación se encuentra el tener
786 un API común entre los tres tipos para el manejo de la localización de
787 sus registros, administración de espacio libre e Id's liberados, sin necesidad
788 de realizar n-implementaciones para un mismo objetivo final.
791 Además, la obtención de ciertos datos estadísticos como espacio libre, o
792 cantidad de registros, se realiza a través de la misma interfaz, y también
793 se ha facilitado en cierto grado la re-organización física de un archivo
794 (pasar de un tipo a otro), dado el uso de estos tres archivos auxiliares
795 en común para funciones tan predominantes como índexación, administración
796 de espacio libre y recuperación de Id's.
800 \begin_inset LatexCommand \label{sec:idx}
807 El archivo índice (.idx), permite la localización de los registros en el
808 .DAT de forma directa, mediante la obtención de su offset respecto del inicio
809 del .dat, o nro bloque (segun el tipo de organización física) en donde se
810 encuentra un registro dado, indicado por su
815 Los registros de este archivo se encuentran representados una estructura
816 que indica un número de registro y el bloque u offset en donde se encuentra
820 Es necesario que este archivo esté ordenado por
824 , ya que esto permitirá el acceso directo al mismo, para la rápida obtención
825 del nro de bloque u offset y posterior búsqueda de un registro en el archivo
832 Los registros de este archivo se encuentran representados a nivel codigo
833 por el siguiente tipo de dato interno (
840 typedef struct emufs_idx_t {
846 EMUFS_OFFSET location;
853 \begin_inset Float table
860 Ejemplo de registro en archivo índice (.idx), para un archivo de organizacion
866 <lyxtabular version="3" rows="2" columns="3">
868 <column alignment="center" valignment="top" leftline="true" width="0">
869 <column alignment="center" valignment="top" leftline="true" width="0">
870 <column alignment="center" valignment="top" leftline="true" rightline="true" width="0">
871 <row topline="true" bottomline="true">
872 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
880 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
888 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
896 <row topline="true" bottomline="true">
897 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
905 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
913 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
918 Indica que el registro de id_reg = 5, se encuentra en el bloque 54
930 \begin_inset Float table
937 Ejemplo de registro en archivo índice (.idx), para un archivo de organizacion
943 <lyxtabular version="3" rows="2" columns="3">
945 <column alignment="center" valignment="top" leftline="true" width="0">
946 <column alignment="center" valignment="top" leftline="true" width="0">
947 <column alignment="center" valignment="top" leftline="true" rightline="true" width="0">
948 <row topline="true" bottomline="true">
949 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
957 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
965 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
973 <row topline="true" bottomline="true">
974 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
982 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
990 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
995 Indica que el registro de id_reg = 5, se encuentra en el bloque 54
1015 Como se puede observar, para distintas organizaciones el significado de
1016 los registros en este archivo es diferente y se utilizará de distinta manera
1023 Las declaraciones e implementación se pueden encontrar en
1037 \labelwidthstring 00.00.0000
1045 Los registros del archivo indice (
1049 ), poseen una correspondencia 1 a 1, con los Id's de los registros en el
1055 Con esto, queremos decir que el N-ésimo registro del archivo índice, será
1056 aquél que posea la información para localizar al registro cuyo
1060 es N, dentro del archivo de datos (
1070 Cabe aclarar que por si bien el indice se encuentra ordenado por
1074 , los registros en el archivo de datos, por lo general no lo estarán.
1080 emufs_idx_buscar_registro()
1082 \labelwidthstring 00.00.0000
1088 Ante la alta de un registro en el archivo de datos, se insetará un nuevo
1089 registro en el archivo índice, con el id_reg del registro en cuestion,
1090 y el offset u bloque donde se lo haya grabado en disco.
1096 \labelwidthstring 00.00.0000
1102 Ante el borrado de un registro del archivo de datos, se accederá el registro
1103 correspondiente en el índice, y se actualizara su LOCATION, estableciendolo
1104 en el valor especial
1108 , el cual indica que ese registro ha sido eliminado y por ende no se lo
1109 podrá localizar en el futuro.
1110 Como se verá mas adelante, según el tipo de organización física, el registro
1111 puede ser borrado concretamente del .
1122 \labelwidthstring 00.00.0000
1128 Ante la modificación en la posición física de un registro dentro del archivo
1129 de datos (por ejemplo luego del proceso de recompactación, se realizará
1130 la modificación respectiva del campo
1138 emufs_idx_actualizar()
1142 \begin_inset LatexCommand \label{sec:fsc}
1146 Archivo de control de espacio libre
1149 El archivo de espacio libre (
1153 ) (espacio por bloque o gaps en archivo, según el tipo de organización física),
1154 tiene como función la administración del espacio libre, generado por previas
1155 eliminaciones de registros en el archivo de datos.
1156 El mismo, nos indicará donde hay lugar para insertar un nuevo registro.
1159 Para el caso de una organización por bloque, nos dirá en que bloque o si
1160 se debe generar un nuevo bloque.
1161 En el caso de la organización sin bloques, nos indicará en que gap o si
1162 al final del archivo.
1165 Los registros de este archivo se encuentran representados una estructura
1166 que indica un número de bloque u offset y el espacio libre disponible en
1167 el mismo (o apartir del mismo en el caso del offset).
1174 : Por requerimiento del algoritmo de compactación el tipo de organización
1175 física con reg long var, sin bloques, los gaps se graban en forma ordenada
1177 (El orden se corresponde con lo que hay en el .dat).
1183 Los registros de este archivo se encuentran representados a nivel codigo
1184 por el siguiente tipo de dato interno (
1191 typedef struct emufs_fsc_t {
1194 EMUFS_BLOCK_ID marker;
1197 EMUFS_FREE freespace;
1207 \begin_inset Float table
1214 Ejemplo de registro en archivo de control de espacio libre para un archivo
1219 \begin_inset Tabular
1220 <lyxtabular version="3" rows="2" columns="3">
1222 <column alignment="center" valignment="top" leftline="true" width="0">
1223 <column alignment="center" valignment="top" leftline="true" width="0">
1224 <column alignment="center" valignment="top" leftline="true" rightline="true" width="0">
1225 <row topline="true" bottomline="true">
1226 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
1234 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
1242 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
1250 <row topline="true" bottomline="true">
1251 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
1259 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
1267 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
1272 Indica que en el bloque 12, hay 120 bytes libres al final del mismo.
1284 \begin_inset Float table
1291 Ejemplo de registro en archivo de
1295 para un archivo sin bloques
1299 \begin_inset Tabular
1300 <lyxtabular version="3" rows="2" columns="3">
1302 <column alignment="center" valignment="top" leftline="true" width="0">
1303 <column alignment="center" valignment="top" leftline="true" width="0">
1304 <column alignment="center" valignment="top" leftline="true" rightline="true" width="0">
1305 <row topline="true" bottomline="true">
1306 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
1314 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
1322 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
1330 <row topline="true" bottomline="true">
1331 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
1339 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
1347 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
1352 Indica que a partir del byte 12 del archivo de datos, hay 120 bytes libres.
1372 Como se puede observar, para distintas organizaciones el significado de
1373 los registros en este archivo es diferente y se utilizará de distinta manera
1377 Funciones principales
1380 Las declaraciones e implementación se pueden encontrar en
1394 \labelwidthstring 00.00.0000
1400 Ante la operación de alta de un registro en el archivo de datos, se realizará
1401 la búsqueda de espacio libre donde este podrá ser insertado.
1402 En el caso de organizaciones con bloques, se buscará en que
1406 se posee espacio suficiente para albergar el nuevo registro.
1407 En el caso de organizacion sin bloque, se buscará un gap o espacio libre
1408 en el archivo, obteniéndose en consecuencia, el
1416 emufs_fsc_buscar_lugar()
1418 \labelwidthstring 00.00.0000
1424 Luego de una operación de baja o alta de un registro en el archivo de datos
1429 ), incrementará o decrementará respectivamente el espacio libre en el archivo
1430 de datos, y esto deberá ser registrado, agregando un nuevo registro en
1431 el archivo de espacios libres (
1435 ) o bien modificandoló.
1439 En el caso de organizaciónes con bloques, se actualizará el valor del espacio
1444 en el bloque (ya sea incrementandoló o decrementandoló) o bien se insertará
1445 un nuevo registro en caso de que se esté creando un nuevo bloque en el
1446 archivo de datos (en este caso no será debido a un alta o baja de registro
1447 como se mencionó al principio).
1451 Para el caso de organización sin bloques, en el caso de baja de un registro
1456 ) se insertará un nuevo registro en el
1460 dando cuenta de la aparición de un nuevo gap en el archivo de datos (
1464 ), y en caso de estar este lindante con otro gap, se realizará el merge
1466 (esto esta explicado más en profundidad en los casos particulares de organizaci
1467 ón fisica, registros variables sin bloques).
1468 Para el caso de una alta en el archivo de datos (
1472 ), el valor del gap donde se haya insertado se actualizará.
1477 emufs_fsc_agregar(), emufs_fsc_agregar_gap(), emufs_fsc_actualizar(), emufs_fsc_
1480 \labelwidthstring 00.00.0000
1486 : Unicamente para el caso de una organización que presente gaps en el archivo,
1487 se podrá dar a lugar la eliminación de un registro del archivo de espacios
1493 Esta situación tendrá efecto cuando se inserte un registro que entre perfecto
1494 en un gap disponible, y por ende el gap desaparecerá.
1498 emufs_fsc_borrar_gap()
1502 \begin_inset LatexCommand \label{sec:did}
1506 Archivo de id's recuperables
1509 El archivo de Id's liberado (
1513 ) llevará cuenta de aquellos Id's de registros (
1517 ) que ya no se encuentran siendo utilizados y fueron liberados por registros
1518 eliminados previamente.
1519 A través del mismo, se podrá realizar la reutilización de Id's ante la
1520 alta de nuevos registros.
1523 A nivel físico, este archivo poseerá una secuencia de datos del tipo EMUFS_REG_I
1524 D, y el comportamiento del sistema de recuperación de Id's será el de una
1526 Es decir, ante el requerimiento de un
1530 libre por una función del sistema como por ejemplo la alta de un nuevo
1531 registro, el API del archivo (
1535 ), obtendrá el último dato del mismo (el
1539 que fue liberado mas recientemente), y truncará el archivo eliminando el
1544 recuperado de la tabla.
1545 (LIFO, Last in First Out).
1551 Este archivo tiene registros de un solo campo,
1555 el cual simboliza al id que fue liberado en un proceso de baja de registros.
1558 Funciones principales
1561 Las declaraciones e implementación se pueden encontrar en
1575 \labelwidthstring 00.00.0000
1581 Ante la eliminación de un registro del archivo de datos (
1585 ) se procederá al agregado del correspondiente
1589 que fue liberado por dicha operación, al archivo
1603 \labelwidthstring 00.00.0000
1609 Cuando el sistema desee grabar un nuevo registro en el archivo de datos,
1614 disponible para el mismo.
1615 El sistema de administración de Id's libres, obtendrá el último
1619 que se guardó en el archivo (o se eliminó del archivo de datos), y truncará
1620 el archivo eliminandolo.
1628 emufs_did_get_last()
1632 \begin_inset LatexCommand \label{cha:tipo1}
1636 Archivo con bloques parametrizados y registros de longitud variable
1639 Este tipo de archivo tiene varias complicaciones, al tratarse de un punto
1641 \begin_inset LatexCommand \ref{cha:tipo2}
1646 \begin_inset LatexCommand \ref{cha:tipo3}
1650 (cuenta tanto con bloques como con registros variables), hereda los inconvenien
1651 tes (y ventajas) de ambos, más los propios.
1652 Al implementar este tipo de archivo se puso enfásis en la eficiencia mientras
1653 esta no comprometa la mantenibilidad del código, es por esto que en algunas
1654 circunstancias no se hace un uso óptimo del espacio.
1657 La implementación de este tipo de archivo puede ser encontrada en
1661 mientras que su interfaz pública está disponible en
1671 El archivo está compuesto por la
1676 \begin_inset LatexCommand \pageref{sec:cabecera_gral}
1681 El valor que toma en este tipo de archivo es 0 (o el valor simbólico
1690 Luego le sigue una cabecera propia del archivo (un
1694 , 4 bytes) que almacena el tamaño del bloque que usa el archivo.
1695 De esta menera, al abrir un archivo de este tipo no se necesita tener ninguna
1696 información sobre él.
1697 A esta cabecera le siguen cero o más bloques del tamaño fijo especificado
1698 en la cabecera antes mencionada.
1704 +-----------+-----------+------------------------//-+
1707 | tipo | tam bloque| Cero o más bloques ...
1715 +-----------+-----------+------------------------//-+
1718 /- 4 bytes -/- 4 bytes -/
1721 Organización física de un bloque
1724 Cada bloque no guarda información en sí, sólo se comporta como un contenedor
1726 Esto no significa que un bloque no tenga utilidad, el bloque es utilizado
1727 para proveer un acceso semi-aleatorio a los registros.
1728 Para esto se utiliza el archivo de índice (ver página
1729 \begin_inset LatexCommand \ref{sec:idx}
1733 ), que almacena pares [identificador de registro, número de bloque].
1734 Para que sea suficiente este único índice para hallar un registro (siendo
1735 que puede haber más de un registro por bloque), es necesario
1737 alinear los registros a izquierda
1740 Esto significa que hay que asegurar que siempre los registros en un bloque
1741 se presenten de forma consecutiva, jamás permitiendo que haya un espacio
1742 libre entre registros (en un mismo bloque).
1745 Podemos ver un ejemplo de esto en forma gráfica:
1748 bloque N-1 | bloque N | bloque N+1
1751 /----------+------------+------------+---------------+-----------/
1756 | registro 1 | registro 2 | espacio libre |
1761 /----------+------------+------------+---------------+-----------/
1764 /------------- tamaño del bloque ---------/
1767 De esta forma, una vez obtenido el número de bloque, se pueda recorrer secuencia
1768 lmente hasta encontrar el registro deseado.
1769 A fin de llevar el conteo de espacio libre se utiliza el archivo de control
1770 de espacio libre (ver página
1771 \begin_inset LatexCommand \ref{sec:fsc}
1775 ), de forma tal que no sea necesario recorrer secuencialmente en busca de
1776 espacio libre al hacer una inserción.
1779 Puede darse un caso excepcional en el que un registro sea más grande que
1780 un bloque, en este caso el registro se almacenará en N bloques consecutivos
1781 (siendo N la cantidad de bloques que necesita el registro), ocupando completos
1782 los todos los bloques a excepción del último, en el que posteriormente
1783 se pueden agregar más registros.
1784 \layout Subsubsection
1787 \begin_inset LatexCommand \label{sub:tipo1_reg}
1791 Organización física de un registro.
1794 El registro es el que representa al dato realmente que se quiere almacenar.
1795 Para representar ese dato se necesita una determinada información de control,
1796 tanto para poder identificar el registro en un bloque (en búsquedas secuenciale
1797 s dentro del bloque) como para saber su longitud (dado que este tipo de
1798 archivo utiliza registros de tamaño variable).
1801 Siguiendo la metodología general de E
1802 \begin_inset Formula $\mu$
1805 FS, se optó por incluir esta información de control como una cabecera al
1806 comienzo del registro, siguiendo a esta los datos en sí.
1807 La cabecera está compuesta por un identificador (
1811 ) de registro (EMUFS_REG_ID, 4 bytes) seguido por el tamaño (
1815 ) del registros (EMUFS_REG_SIZE, 4 bytes).
1816 Podemos ver gráficamente como se se compone un registro:
1822 +-----------+-----------+------------------+
1825 | id | tamaño | datos ...
1829 +-----------+-----------+------------------+
1832 /- 4 bytes -/- 4 bytes -/- [tamaño] bytes -/
1833 \layout Subsubsection
1836 \begin_inset LatexCommand \label{sub:tipo1_reg_multi}
1840 Organización física de un registro más grande que un bloque (registro
1847 Puede darse el caso excepcional en que un registro sea de mayor longitud
1849 Al ser una situación excepcional, no siempre se resuelve de la forma más
1850 eficiente ni se mínimiza el espacio ocupado por datos de control (como
1851 se dijo anteriormente, se prefirió conservar la simpleza del código, adoptando
1852 algoritmos generales aunque no sea de la forma más eficiente o maximizando
1853 el uso del espacio para no perjudicar la mantenibilidad).
1856 Para menejar un registro
1860 se optó por limitarlo a la siguiente estructura (suponiendo que el registro
1861 ocupa N bloques, con N > 1 y que un
1865 es una porción del registro que entra en un bloque):
1872 se almacenan en bloques completos consecutivos.
1875 El último fragmento se almacena al comienzo del bloque inmediatamente posterior
1879 Cada framento posee las cabeceras mencionadas en la sección
1880 \begin_inset LatexCommand \ref{sub:tipo1_reg}
1884 , cuyo contenido es el siguiente:
1892 se almacena el identificador único obtenido al hacer el alta.
1899 se almacena el tamaño del
1903 actual más los tamaños de los
1907 posteriores, quedando en el primer
1911 el tamaño completo del registro y en el último sólo el tamaño del
1919 Como puede observarse, la información de control en los
1923 intermedios puede ser redundante, pero se conserva para poder realizar
1924 algoritmos genéricos (que se basan en que al principio de un bloque, si
1925 no está vacío, hay una cabecera de un registro) y para facilitar chequeos
1926 de integridad del archivo.
1929 A continuación se presenta un ejemplo gráfico de un registro multibloque
1930 de 10 bytes (de contenido
1931 \begin_inset Quotes eld
1935 \begin_inset Quotes erd
1938 ) almacenado en un archivo con bloques de 4 bytes:
1941 | bloque 0 | bloque 1 | bloque 2
1944 +-------------------+-------------------+-------------------+-//-+
1947 | registro 0 - 1/3 | registro 0 - 2/3 | registro 0 - 3/3..|
1954 |+----+-----+------+|+----+-----+------+|+----+-----+----+..| // |
1957 || id | tam | datos||| id | tam | datos||| id | tam |dato|..|
1964 ||----+-----+------+||----+-----+------+||----+-----+----+..| // |
1967 || 0 | 10 | 1234 ||| 0 | 6 | 5678 ||| 0 | 2 | 90 |..|
1974 |+----+-----+------+|+----+-----+------+|+----+-----+----+..| // |
1977 +-------------------+-------------------+-------------------+-
1984 Funciones principales
1987 Las funciones principales son las necesarias para completar la estructura
1989 \begin_inset LatexCommand \pageref{sub:EMUFS}
1996 Lectura de registros
1999 Para leer un registro se hace uso del archivo de índice (ver página
2000 \begin_inset LatexCommand \pageref{sec:idx}
2004 ), obteniéndose el número de bloque en donde está almacenado el registro
2006 Una vez obtenido, se carga en memoria el bloque entero y se busca secuencialmen
2007 te en él (leyendo la cabecera de cada registro y salteando los datos) hasta
2008 encontrar el registro pedido.
2009 Una vez encontrado se lo copia y devuelve.
2012 Si se tratara de un registro
2017 \begin_inset LatexCommand \ref{sub:tipo1_reg_multi}
2021 ), se procede forma similar, sólo que se cargan en memoria uno a uno los
2022 bloques que componen el registro y se van copiando (y uniendo) los
2031 emufs_tipo1_leer_registro()
2037 Para realizar el alta de un registro, lo primero que se obtiene es un identifica
2038 dor, buscando primero en el archivo de identificadores recuperables (pág.
2040 \begin_inset LatexCommand \ref{sec:did}
2044 ) y de no haber ninguno, buscando el mayor identificador presente en el
2045 archivo de índice (pág.
2047 \begin_inset LatexCommand \ref{sec:idx}
2052 El paso siguiente es buscar un bloque con espacio libre suficiente como
2053 para almacenar el registro (y su cabecera) en el archivo de control de
2056 \begin_inset LatexCommand \ref{sec:fsc}
2060 ) y cargarlo completo en memoria.
2061 De no encontrarse, se crea un bloque nuevo al final de archivo.
2062 En el bloque cargado en memoria, se agrega el registro nuevo (con su cabecera)
2063 al comienzo del espacio libre (calculado a partir del tamaño del bloque
2064 y el espacio libre en bloque) y se lo graba en disco.
2065 Finalmente se agrega (o actualiza) el identificador al archivo índice y
2066 el espacio libre en el bloque.
2069 Si el registro ocupara más de un bloque (ver sección
2070 \begin_inset LatexCommand \ref{sub:tipo1_reg_multi}
2074 ), se buscan N bloques consecutivos (todos los que necesite el registro)
2075 absolutamente libres
2081 Incluso el último bloque debe estar absolutamente libre para cumplir con
2082 las condiciones presentadas en la sección
2083 \begin_inset LatexCommand \ref{sub:tipo1_reg_multi}
2090 y graba bloque a bloque cada
2094 del registro (con sus cabeceras intermedias), al último
2098 se lo trata de forma análoga a un registro
2103 Por cada bloque utilizado se actualiza el archivo de control de espacio
2109 emufs_tipo1_agregar_registro()
2115 Al eliminar un registro lo primero que se hace es actualizar los archivos
2116 de índice y de indentificadores recuperables, poniendo como número de bloque
2121 y agregando el identificador del registro a borrar respectivamente.
2122 También se actualiza el archivo de control de espacio libre por cada bloque
2123 (en caso de ser más de uno, en registros
2127 , se actualizan todos los bloques) y se carga el bloque en memoria para
2130 alinear los datos a izquierda
2132 (en caso de ser un registro
2136 , esto se realiza sólo para el último bloque).
2137 Para alinear los datos, se recorre secuencialmente en bloque (leyendo la
2138 cabecera de cada registro y salteando los datos) hasta encontrar el registro
2140 Encontrado el registro, se copian todos los bytes que se encuentran entre
2141 el fin del registro a borrar y el fin del bloque, en el comienzo del bloque
2147 emufs_tipo1_borrar_registro()
2150 Modificación de registros
2153 Se optó por un algoritmo simple y general, que usa las funciones de alto
2154 nivel mencionadas hasta ahora.
2155 Simplemento borra el registro y vuelve a crearlo.
2156 Al recuperar el último identificador de registro borrado, nos aseguramos
2157 de que se mantenga el identificador del registro.
2162 emufs_tipo1_modificar_registro()
2165 Obtención de estadísticas
2168 Es una función bastante simple, con una única complicación que mencionaremos
2172 Para obtener las máximas desviaciones, cantidad total de espacio libre,
2173 cantidad de registros y tamaño de los archivos auxiliares se utilizan las
2174 funciones apropiadas de los archivos auxiliares (ver secciones
2175 \begin_inset LatexCommand \ref{sec:idx}
2180 \begin_inset LatexCommand \ref{sec:fsc}
2185 \begin_inset LatexCommand \ref{sec:did}
2192 Para obtener la cantidad de bloques se hace el siguiente calculo:
2195 cant_bloques = (tamaño_archivo_datos - tamaño_cabecera_archivo_datos)
2201 Hasta aquí no hay mayores inconvenientes.
2202 El problema se presenta para calcular el tamaño de la información de control
2203 utilizada por el archivo de datos; se utiliza el siguiente cálculo:
2206 tam_info_control_datos = tamaño_cabecera_archivo_datos
2209 + cant_registros * tamaño_cabecera_registro;
2212 Aunque a simple vista esto parece acertado, no contempla el caso de los
2218 \begin_inset LatexCommand \pageref{sub:tipo1_reg_multi}
2222 ), estos registros almacenan
2224 tamaño_cabecera_registro * N
2230 es la cantidad de bloques que ocupan.
2231 Salvar este caso sería muy costoso, porque habría que recorrer el archivo
2232 registro a registro,
2240 e ir contando todas las cabeceras de registro que aparecen (similar a lo
2241 que se hace en la compactación, ver sección
2242 \begin_inset LatexCommand \ref{sub:tipo1_compact}
2247 Al tratarse este de un caso excepcional, se optó por mantener la función
2248 simple ya que funciona bien en la mayoría de los casos.
2253 emufs_tipo1_leer_estadisticas()
2257 \begin_inset LatexCommand \label{sub:tipo1_compact}
2261 Compactación del archivo de datos
2264 Esta función es una de las más simples, porque se limita a un algoritmo
2265 muy simple que utiliza las funciones de
2269 antes nombradas para realizar su tarea.
2270 Básicamente recorre el archivo de índices de registros, de comienzo a fin,
2271 leyendo el registro, borrándolo y volviéndolo a insertar.
2272 Si había espacio libre en un bloque anterior al que estaba, será insertado
2273 en él, si no volverá a grabarse en el lugar en que estaba.
2274 De esta forma se aprovechan todos los espacios libres intermedios, concluyendo
2275 con un archivo igual o más pequeño que el original.
2278 Esta implementación no es la más eficiente, pero siendo que esta es una
2279 operación costosa y excepcional por naturaleza, se optó por mantener el
2280 algoritmo simple a costo de un poco de eficiencia.
2285 emufs_tipo1_compactar()
2289 \begin_inset LatexCommand \label{cha:tipo2}
2293 Archivo sin bloques y registros de longitud variable
2296 Este tipo de archivo nos traerá a la mesa la particularidad de grabar registros
2297 de longitud variable sin realizar su agrupación en bloques, y como veremos
2298 en la siguiente sección, tambien permitirá la administración de gaps que
2299 queden en el archivo luego de operaciones de baja de registros.
2305 Este tipo de archivo realizará el almacenamiento de registros de longitud
2306 variable en disco, su borrado y modificación sin la utilización de bloques
2308 Su implementación se encuentra en los archivos fuente (
2319 Los archivos del tipo 2, presentarán al comienzo del mismo un header compuesto
2320 simplemente por un dato del tipo EMUFS_Tipo (int) el cual indicará el tipo
2321 de archivo en cuestión.
2324 Para poder entender mejor la organización fisica de este tipo de archivo,
2325 tomemos el caso hipotético en el que se encuentran grabados
2329 (comenzando desde registro 0) de
2338 Supongamos también que entre el registro 0 y 1 se encontraba un
2340 registro de 10 bytes
2355 Si miramos al archivo de datos (.dat) en el disco nos encontraremos con
2357 \begin_inset Float figure
2364 Organización física de los registros en disco
2368 \begin_inset Graphics
2369 filename graphics/Example1.png
2380 Como se puede observar, a nivel físico cada registro grabado esta compuesto
2381 por un Header cuyo tamaño total es de 8 bytes (
2389 ), y posteriormente el registro (bloque de datos) en sí.
2390 Luego se encuentra el espacio libre de 18 bytes dejado por el registro
2391 de 10 bytes eliminado (10 bytes de datos + header de 8 bytes) y finalmente
2392 el segundo registro mencionado.dsds
2395 Comportamiento Particular de los Archivos Auxiliares
2398 Como fue explicado al inicio de la documentación, la implementación de cualquier
2399 a de las tres organizaciones físicas de archivos presenta la necesidad de
2400 poseer tres archivos auxiliares que actuarán como índice de direcciones
2405 ), administrador de espacio libre (
2409 ) y administrador de Id's liberados (
2416 No obstante, cada tipo de organización presentara sus particularidades respecto
2417 de estos tres archivos, las cuales describiremos a continuación en caso
2419 \layout Subsubsection
2421 Archivo índice o de posiciones relativas (.idx)
2428 ), permite la localización de los registros en el .DAT de forma directa,
2429 mediante la obtención de su offset o posición relativa respecto del inicio
2434 en donde se encuentra un registro dado, indicado por su ID.
2437 Así pues, si tomamos el ejemplo descripto al inicio de este capítulo, tendremos
2438 las siguientes entradas en el archivo índice
2443 \begin_inset Float table
2450 Organización física del archivo de índice o posiciones relativas.
2454 \begin_inset Tabular
2455 <lyxtabular version="3" rows="3" columns="3">
2457 <column alignment="center" valignment="top" leftline="true" width="0">
2458 <column alignment="center" valignment="top" leftline="true" width="0">
2459 <column alignment="center" valignment="top" leftline="true" rightline="true" width="0">
2460 <row topline="true" bottomline="true">
2461 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
2471 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
2481 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
2489 <row topline="true">
2490 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
2500 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
2510 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
2515 El primer registro (reg0) comienza en el byte 4
2519 <row topline="true" bottomline="true">
2520 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
2528 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
2538 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
2543 El segundo registro (reg1) comienza en el byte 60
2563 LOCATION indica donde comienza el header del registro buscado, y por consiguien
2564 te luego del header tendremos el registro en sí (los datos).
2565 \layout Subsubsection
2567 Achivo de Gaps / Espacios Libres (.fsc)
2570 El archivo de espacios libres o gaps (.fsc), tiene como función la administración
2571 del espacio libre o gaps (agujeros), generados por previas eliminaciones
2572 de registros en el archivo de datos.
2573 El mismo, nos indicará donde hay lugar para insertar un nuevo registro
2574 (se podrán insertar en algún gap acorde, o bien al final del archivo).
2575 Este archivo será utilizado tambien para el proceso de compactación de
2576 un archivo, explicado luego.
2579 Así pues, si tomamos el ejemplo descripto al inicio del documento, tendremos
2580 las siguientes entradas en el archivo índice
2585 \begin_inset Float table
2592 Organización física del archivo de
2596 o control de espacio libre.
2600 \begin_inset Tabular
2601 <lyxtabular version="3" rows="2" columns="3">
2603 <column alignment="center" valignment="top" leftline="true" width="0">
2604 <column alignment="center" valignment="top" leftline="true" width="0">
2605 <column alignment="center" valignment="top" leftline="true" rightline="true" width="0">
2606 <row topline="true" bottomline="true">
2607 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
2617 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
2627 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
2635 <row topline="true" bottomline="true">
2636 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
2646 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
2656 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
2661 18 bytes libres a partir del byte 42 del .dat
2681 Por requerimiento del algoritmo de compactación, los gaps se graban en
2682 forma ordenada en el (.fsc).
2683 (El orden se corresponde con lo que hay en el
2688 \layout Subsubsection*
2693 Si bien la utilización concreta de los GAPS será explicada posteriormente
2694 en la ALTA y BAJA de registros, debemos remarcar la funcionalidad de MERGING
2695 que posee nuestro sistema FSC.
2698 Ante la eliminación de un registro del archivo de datos, se generara por
2699 consiguiente un gap o espacio libre en alguna posición del archivo.
2700 Ese gap deberá ser registrado en el archivo de gaps (.fsc).
2701 Ahora bien, nuestro sistema de gaps, contemplará como es debido, la posibilidad
2702 de que se haya eliminado un registro que posee un GAP por delante, un GAP
2703 por detrás, o bien un GAP por delante y por detrás del mismo.
2706 Nuestro sistema actuará en consecuencia, realizando un merge de los espacios
2707 libres, y unificándolos en una UNICA entrada en el archivo .fsc, que contendrá
2708 como dato de freespace, la suma correspondiente de los espacios libres
2710 \layout Subsubsection
2712 Archivo de ID's liberados (.did)
2715 El archivo de ID's liberados no presenta ningún aspecto particular en este
2716 tipo de organización.
2717 Remitirse al capítulo correspondiente a los archivos auxiliares para consultar
2718 su estructura y funcionamiento.
2721 Funciones Principales
2736 se encuentran las cabeceras y la implementación de las funciones principales
2737 respectivamente, las cuales dan funcionalidad a esta organización.
2741 A continuación se comentará el funcionamiento algunas de las mas importantes.
2744 Lectura de registros
2747 Como se vió al comienzo, los registros en este tipo de archivo no se encuentran
2748 agrupados en bloques de ninguna índole y estan dispersos a lo largo del
2749 archivo, con la particularidad de que pueden existir gaps o espacio libre,
2750 entre dos registros dados.
2753 Por ende la lectura de registros en este tipo de organización es muy simple
2754 y dada la inexistencia de bloques, el procedimiento será el siguiente:
2757 Se determina el offset en bytes, donde comienza el registro deseado, a través
2758 de su ID, buscando la misma en el archivo índice (
2765 Ya determinada la posición física del registro dentro del archivo de datos
2770 ), nos posicionamos en la misma, y leemos el header del registro (
2779 Contando así con el tamaño del registro, procedemos a leer el mismo (los
2780 datos), dando por finalizada la lectura.
2785 emufs_tipo2_leer_registro()
2791 En el proceso de alta de registros entrarán en juego dos archivos descriptos
2794 sección de archivos auxiliares
2796 , siendo estos el archivo índice (
2800 ), y el archivo de gaps / espacios libres (
2807 Así pues, a la hora de realizar una inserción de un registro en el archivo
2808 de datos, el procedimiento será el siguiente:
2811 Calculamos el espacio que necesitaremos para el registro: sizeof(
2819 ) + sizeof(registro).
2822 Determinamos donde debemos insertar el registro, ya sea un gap donde entre,
2823 o bien al final del archivo.
2826 Insertamos el registro e información de control (
2834 ), en la posición indicada en el paso 2.
2837 En caso de haber utilizado un GAP, actualizamos el espacio libre restante
2838 en el mismo y en caso de que se haya utilizado al totalidad del GAP, se
2839 lo elimina del archivo (
2846 Actualizamos la entrada correspondiente al registro ingresado (determinada
2847 por su RegID), en el archivo índice (
2851 ), indicando su offset donde podrá ser accedido luego.
2856 emufs_tipo2_agregar_registro()
2862 En el proceso de baja de registros entrarán en juego los tres archivos descripto
2865 sección de archivos auxiliares
2867 , siendo estos el archivo índice (
2871 ), el archivo de gaps / espacios libres (
2875 ) y el archivo de ID's liberados (
2882 Dado que en la implementación de este tipo de organización física contamos
2883 con los gaps o espacios libres entre registros, no se eliminará fisicamente
2884 el registro del archivo de datos (
2888 ), pues entonces carecería de sentido el archivo anteriormente mencionado
2894 En cambio, se agrega el gap dejado por la eliminación a dicho archivo,
2895 y se marca fisicamente en el archivo de datos la eliminación mediante un
2896 fill de los bytes correspondientes con un caracter nulo.
2897 (hexa 00 y con el propósito de probar fehacientemente que el sistema funciona).
2900 El proceso de baja o eliminación de un registro constará luego de los siguientes
2904 Se obtiene el offset o posición relativa en donde se encuentra grabado el
2905 registro dentro del archivo de datos.
2908 Se obtiene el tamaño del registro y se realiza un dummyfill del sector del
2909 archivo correspondiente al registro que se está dando de baja.
2910 (Se rellena la zona correspondiente a su header+data).
2913 Se agrega el GAP generado al archivo de gaps o espacios libres, y en caso
2914 de haberse generado un GAP lindante con otro GAP, se realizará un merge
2915 de los mismos y se los registrará bajo una única entrada en el archivo
2916 de espacios libres (.fsc).
2919 Se agrega el ID que fue liberado, al archivo de ID's liberados (
2923 ), al final del mismo (
2930 Se marca en el archivo índice (
2934 ) la eliminación, mediante el valor ¨-1¨ en el registro correspondiente
2935 al registro recién eliminado (se le cambia el valor al n-esimo registro,
2936 donde N = IDReg del reg eliminado).
2941 emufs_tipo2_borrar_registro()
2944 Modificación de registros
2947 Dada la naturaleza del archivo de ID's liberados, y el manejo de espacio
2948 libre del que consta esta organización de archivo, el proceso de modificación
2949 de un registro se limita a los siguientes pasos:
2952 Se realiza la lectura del registro, mediante el respectivo procedimiento
2953 ya desarollado anteriormente.
2956 Una vez que se cuenta con los nuevos datos modificados, se procede a dar
2957 de baja el registro que ha sido modificado, e inmediatamente después se
2958 realiza una inserción con los nuevos datos.
2967 Como fue indicado, dada la naturaleza de PILA del subsistema de administración
2968 de ID liberados, es asegurado que la nueva inserción del registro modificado
2969 se realizará con el mismo RegID.
2974 emufs_tipo2_modificar_registro()
2977 Obtención de estadísticas
2980 Se puede tener acceso a las estadísticas generales del archivo, por ejemplo,
2981 cantidad de bloques, cantidad de registros, espacio libre total, espacio
2982 libre promedio, espacio libre máximo y mínimo, etc.
2985 Esta información es el resultado de ciertos cálculos realizados tanto en
2986 el archivo de datos como en los archivos índice.
2989 Completa una estructura del tipo EMUFS_Estadisticas con las estadísticas
2990 del archivo de datos, espacio libre total, cantidad de registros, cantidad
2991 de bloques, tamaño del archivo en bytes, relaciones entre tamaños y espacios
2997 emufs_tipo2_leer_estadisticas()
3000 Compactación del archivo de datos
3003 Asi como los otros dos tipos de datos, el que nos compete también cuenta
3004 con la posibilidad de realizar la compactación de datos cuando el usuario
3005 lo desee, justificando todos los registros a izquierda, eliminando así
3006 los gaps existentes y decrementando el tamaño del archivo en disco (truncandolo
3010 Para poder comprender como hemos implementado el proceso de recompactación
3011 en nuestro tipo de archivo 2, nos ayudaremos de esquemas a través de los
3012 cuales iremos describiendo el proceso.
3013 Notemos antes, que el proceso de compactación esta directamente ligado
3014 con el archivo de gaps o espacios libres (
3021 Comenzemos con el siguiente cuadro situacional:
3022 \begin_inset Float figure
3029 Archivo con gaps entre registros previo a compactación
3033 \begin_inset Graphics
3034 filename graphics/Compact1.png
3046 Partiendo de esta base, el algoritmo de compactación tomará en su inicio
3047 al primer gap existente dentro del archivo de datos, en este caso llamado
3053 Luego, establecerá que el
3057 a partir de donde se quieren mover datos, sera:
3060 StartGap0 + SizeGap0 = EndGap0 = Source
3063 Lo cual no es nada más y nada menos que lo obvio, la fuente a partir de
3064 donde se mueven los datos, sera el fin del primer gap, donde comienzan
3070 ) del movimiento, se establece inicialmente, el inicio del gap, o sea
3072 StartGap0 = Destination
3077 Luego, el algoritmo entrara en un bucle while (mientras haya bucles por
3078 levantar), el cual trabajara hasta el final de la compactación de la siguiente
3089 Se levanta el proximo gap al levantado en una instancia previa.
3090 En este ejemplo, durante el primer loop del while, se levantará
3095 Luego, se calcula cuantos bytes hay que mover hacia el Destination de la
3119 Lo cual nuevamente es lógico pues querremos mover lo que se encuentra entre
3120 el final del primer gap levantado y el inicio del siguiente).
3123 Se realiza el movimiento de los datos, utilizando las direcciones
3131 , así como la variable
3135 que nos indica cuantos bytes transferir.
3141 La transferencia se hace de a chunks de 25 bytes + un resto segun el valor
3145 Se establece como gap de referencia, al ultimo gap leido (En este caso se
3158 ) y termina el código de repetición del bucle, dando lugar a la carga del
3159 siguiente gap en el inicio del mismo.
3167 Luego del primer bucle, el archivo se vera de la siguiente forma:
3168 \begin_inset Float figure
3175 Archivo con gaps en disco luego del primer bucle de compactación
3179 \begin_inset Graphics
3180 filename graphics/Compact2.png
3191 Notemos que al final de la porción de datos de los bytes movidos (donde
3196 ), hay basura que será pisada por el próximo movimiento.
3199 En el próximo loop, el bucle levantará un nuevo gap, y utilizando el gap
3200 anterior (En esta caso el Gap anterior será
3204 ) como referencia, realizará los mismos cálculos, desde donde transferir
3205 y cuantos bytes mover.
3206 (El destino es solo establecido inicialmente por código, y para el resto
3207 del algoritmo es el lugar donde quedo el puntero destination luego de la
3211 Una vez que se salga del bucle while, se realizará un último movimiento
3212 preprogramado, donde la fuente (
3216 ) será el final del ultimo gap, y la cantidad de bytes a mover será lo que
3217 se encuentre luego del mismo hasta el fin de archivo.
3220 Source = StartLastGap + SizeLastGap = EndLastGap
3223 Mustmove_bytes = Datsize - Source
3226 Damos por terminada así, la explicación del algoritmo de compresión el cual
3227 para el caso del tipo 2, es realmente bastante sencillo.
3232 emufs_tipo2_compactar()
3235 Consideraciones y Políticas de Diseño
3238 Se han tomado ciertas consideraciones para algunos casos particulares que
3239 se pueden presentar durante el uso/ejecución de la aplicación, así como
3240 tambien politicas respecto del diseño e implementación del sistema:
3243 En la organización física tipo 2 para los registros que se graban en disco
3244 hemos decidido utilizar como encabezado de cada uno de ellos, los datos
3245 [ID_REG][REG_SIZE], los cuales fueron detallados previamente.
3246 Si bien se podría haber descartado el grabado del ID del registro en el
3247 archivo de datos y puede parecer redundante, dado que poseemos el archivo
3248 índice con el offset directo, el mismo se lo graba por distintos motivos:
3252 A) En caso de la corrupción del archivo índice (.idx), podremos gracias a
3253 que poseemos en el archivo de datos, el ID de cada registro, recrear dicho
3254 índice, ayudándonos del archivo de espacios libres (
3258 ), para poder saltear los espacios libres y e ir recorriendo secuencialmente
3259 los registros, reconstruyendo así el índice en cuestión.
3260 (esta función de reconstrucción no pudo ser implementada para esta entrega,
3261 pero es una posibilidad real).
3265 B) Luego de un proceso de recompactación, los espacios libres que pudieron
3266 haber existido en el archivo de datos (
3270 ), son eliminados y los registros han cambiado de posición.
3271 Por ello, recorriendo secuencialmente por única vez el archivo de datos,
3272 se procede a la actualización / reconstrucción del índice de direcciones
3280 Si se desea insertar un registro y no se puede hayar un gap o espacio libre
3281 donde quepa, se los inserta al final del archivo.
3284 Ante una operación de baja de un registro, el mismo no es físicamente borrado
3285 del archivo de datos (
3289 ), simplemente los bytes que ocupa son llenados con hexa (00).
3290 Paralelamente, se procede a actualiza el archivo índice, insertando como
3291 valor de OFFSET para el registro eliminado, el valor ¨-1¨, indicando así
3292 la inexistencia del registro para el futuro, y por otro lado se genera
3293 la entrada de espacio libre en el archivo de gaps (
3300 La reutilización de ID's liberados por previas operaciones de baja de registros,
3301 se ve implementada por el archivo de ID liberados (.did), y su comportamiento
3302 es el de una pila por lo que el último ID liberado, sera el próximo a ser
3306 Como fue explicado en la implementación del archivo índice, existe una correspon
3307 dencia 1 a 1 entre los registros allí presentes (en el .idx) y los ID's de
3308 los registros, por lo cual el registro N-ésimo del archivo índice, será
3309 el correspondiente al registro de datos cuyo ID es igual a N.
3312 El proceso de compactación de archivos, realiza los movimientos de información
3313 requeridos para dicho propósito de a chunks de 25 bytes por vez.
3314 Este valor es fijo, pero se lo podría hacer parametrizable mediante la
3315 GUI en próximas entregas.
3319 \begin_inset LatexCommand \label{cha:tipo3}
3323 Archivo con bloques parametrizados y registros de longitud constante
3326 Las distintas organizaciones de archivos buscan aprovechar al máximo el
3327 espacio del archivo.
3330 En este caso veremos que sucede luego de agregar y borrar una gran cantidad
3331 de registros del archivo, lo que provoca como consecuencia directa la fragmenta
3332 ción del archivo, es decir, quedan huecos entre un registro y otro, lo que
3333 produce un desperdicio de espacio.
3336 La implementación de este tipo de archivo puede ser encontrada en
3340 mientras que su interfaz pública está disponible en
3350 Esta organización guarda los registros pertenecientes al archivo en bloques
3351 de tamaño parametrizado, de modo que intentará guardar la mayor cantidad
3352 de registros que quepan en un bloque.
3356 Así como los graba, también tendrá la posibilidad de leer registros y borrarlos
3360 El archivo estara compuesto por una cabecera que da información sobre el
3361 tipo de organización, el tamaño de los bloques y el tamaño de los registros.
3364 Organización Física de un Bloque
3367 Cada bloque será capaz de contener la cantidad de registros enteros que
3369 De esta manera un registro que no entre completamente en el bloque deberá
3370 almacenarce en un bloque diferente.
3373 Los bloques no contienen ninguna información adicional, solo se conoce su
3374 tamaño y se usa para delimitar
3375 \begin_inset Quotes eld
3379 \begin_inset Quotes erd
3382 zonas en el archivo.
3385 Organizacion Física de Registros
3388 Cada registro se almacena en un bloque, y contiene una cabecera que indica
3393 por este motivo al realizar la busqueda de espacio en un bloque se lo hará
3394 preguntando por el tamaño del registro más
3396 sizeof(EMUFS_REG_ID).
3400 Organización Física de Registros Multibloque
3403 Al ser los registros de longitud constante, se ha adoptado que un registro
3404 multibloque nunca podra estar almacenado en algún lugar que no sea el comienzo
3406 De esta manera se puede calcular cuantos bloques ocupará un registro y
3407 se podrá solicitar lugar para almacenarlo con la ayuda de la función
3409 emufs_fsc_buscar_n_lugares(),
3411 que es muy importante para evitar el solapamiento de registros.
3412 Esta consideración acarrea como consecuencia directa un alto costo en términos
3413 del espacio desperdiciado.
3416 Funciones Principales
3427 se encuentran las cabeceras y la implementación de las funciones principales
3428 respectivamente, las cuales dan funcionalidad a esta organización.
3431 A continuación se comentará la descripción de algunas acciones importantes.
3437 La lectura de un registro se realiza con la ayuda del archivo .
3441 el cual contiene la información de la posición del registro dentro del
3443 Una vez leida esta información, se recupera el bloque (en su totalidad)
3444 del archivo y se busca secuencialmente el registro con el
3453 emufs_tipo3_leer_registro()
3459 Graba un registro en un bloque donde haya espacio suficiente, y si no crea
3460 un nuevo bloque y lo agrega al final del archivo.
3463 Luego de grabar un registro, actualiza los archivos de índice .idx y .fsc
3464 para mantener la coherencia.
3469 emufs_tipo3_grabar_registro()
3475 Borra un registro del archivo de datos, para esto levanta el bloque al que
3476 pertenece el archivo y ajusta los demás registros justificandolos hacia
3480 Cabe destacar que para dar de baja un registro no hace falta borrarlo del
3481 archivo de datos, solo es necesario borrar las entradas en los archivos
3482 de índice, pero cuando se realiza el ajuste el algoritmo toma porciones
3483 del bloque del tamaño de un registro mas su encabezado - comenzando desde
3484 el siguiente al que fue borrado - y copia (sobreescribe) sobre el anterior.
3485 De esta manera, la información correspondiente al registro borrado no estará
3486 presente en el archivo de datos.
3487 Esto es una consecuencia del ajuste al borrar un registro, pudiendo no
3488 ser así, si no se realizara el mismo.
3493 emufs_tipo3_borrar_registro()
3499 Se puede tener acceso a las estadísticas generales del archivo, por ejemplo,
3500 cantidad de bloques, cantidad de registros, espacio libre total, espacio
3501 libre promedio, espacio libre máximo y mínimo, etc.
3504 Esta información es el resultado de ciertos cálculos realizados tanto en
3505 el archivo de datos como en los archivos índice.
3508 Completa una estructura del tipo EMUFS_Estadisticas con las estadísticas
3509 del archivo de datos, espacio libre total, cantidad de registros, cantidad
3510 de bloques, tamaño del archivo en bytes, relaciones entre tamaños y espacios
3516 emufs_tipo3_leer_estadisticas()
3519 Compactar el Archivo
3522 Esta función intenta reorganizar el archivo de manera que el espacio libre
3523 sea lo menor posible, recordando siempre que un registro no puede ser almacenad
3524 o en mas de un bloque excepto que el tamaño del registro sea mayor que el
3528 Para realizar esto, se aprovecha la funcionalidad de
3530 emufs_tipo3_grabar_registro()
3532 ya que esta tiene la capacidad de determinar una posición mas eficiente
3533 en el archivo para un registro.
3534 Por esto lo que se hace es levantar uno por uno los registros y volverlos
3535 a grabar, de ese modo todos los
3539 que pudieron haberse formado por la eliminación de registros serán cubiertos
3543 Al estar utilizando recuperación de
3547 borrados, esto me asegura que el registro borrado-guardado conservará el
3551 Al finalizar este proceso se verifica si existen bloques vacios para truncar
3553 Lo mismo se debe hacer con el archivo de espacios libres .
3557 el cual disminuye su tamaño también.
3562 void emufs_tipo3_compactar()
3565 Consideraciones y Políticas de Diseño
3568 Se han tomado ciertas consideraciones para algunos casos particulares que
3569 se pueden presentar durante el uso/ejecución de la aplicación.
3572 Cada registro tiene un encabezado que indica el
3579 Si el tamaño del registro es mayor que el tamaño del bloque el registro
3580 se particionará en la cantidad de bloques que sea necesario, pero siempre
3581 se guardará desde el comienzo de un bloque, esto quiere decir que nunca
3582 se podrá encontrar un comienzo de registro en algún lugar de un bloque
3583 que no sea el comienzo del mismo.
3586 Si el registro se divide en mas de un bloque, se le coloca el id como encabezado
3587 igualmente, pero en el archivo .
3591 solo se guarda el primer bloque.
3596 se actualizan todos los bloques con el espacio libre que realmente tienen.
3602 Las comparaciones, pruebas, etc...