src/btree.h

   1
   2 #ifndef _B_TREE_H
   3 #define _B_TREE_H
   4
   5 /**
   6  *  La estructura general del archivo seria :
   7  *   +----------+----------+----------+-----+----------+
   8  *   |FileHeader| Bloque 0 | Bloque 1 | ... | Bloque N |
   9  *   +----------+----------+----------+-----+----------+
  10  *
  11  * Cada bloque tiene su propio encabezado siguiendo la siguiente
  12  * estructura :
  13  *   +--------------+-----------------------------------+
  14  *   | BloqueHeader | Area de Claves                    |
  15  *   +--------------+-----------------------------------+
  16  *
  17  * El area de claves depende del tipo de arbol (INDICE o EXAHUSTIVO)
  18  * y del tipo de clave (Longitud fija o variable).
  19  *
  20  * Los nodos que "hojas" (es decir, aquellos que no tienen hijos) no
  21  * tienen "punteros", por lo que el area de datos seria algo como :
  22  *  +--------------+--------------+--------------+--------------+
  23  *  | clave1,dato1 | clave2,dato2 | ............ | claveN,datoN |
  24  *  +--------------+--------------+--------------+--------------+
  25  *
  26  * Ahora, los bloques intermedios tienen punteros a los hijos, y
  27  * quedaria algo como :
  28  *  +---------+----------------------+-------+----------------------+
  29  *  | HijoIzq | clave1,dato1,HijoDer | ..... | claveN,datoN,HijoDer |
  30  *  +---------+----------------------+-------+----------------------+
  31  *
  32  * El tamaño de la clave es variable, por lo que la cantidad de claves
  33  * que puede almacenar se basa en la cantidad de espacio libre.
  34  *
  35  * Para saber si hay que romper en dos un nodo, se debe ver si la clave
  36  * a agregar entra en el espacio libre del nodo encontrado como "lugar
  37  * de insercion". Ahora, un problema a resolver es cuando se debe
  38  * juntar nodos, ya que el arbol B este es particular (Preguntar a Cerveto?).
  39  *
  40  *
  41  * TODO :
  42  *  * Ver como manejar las claves de manera transparente a las APIs de
  43  *    agregar y de borrar (EMUFS lo solucionaba bastante bien, se puede
  44  *    tomar una idea simimar)
  45  */
  46
  47 #include <iostream>
  48 #include <string>
  49 #include "common.h"
  50 #include "clave.h"
  51
  52 /* alias para codear menos :) */
  53
  54 /** Encabezado del archivo BTree */
  55 struct BTreeFileHeader {
  56         uint block_size;
  57 };
  58
  59 /** Encabezado de un bloque */
  60 struct BTreeNodeHeader {
  61         /** Indica a que nivel corresponde un bloque
  62          *
  63          *  nivel == 0 : una hoja
  64          *  nivel != 0 : nodo intermedio
  65          */
  66         unsigned short level;
  67
  68         /** Espacio libre en el bloque
  69          *
  70          *  El nodo empieza con free_space = block_size - sizeof (BTreeHeader)
  71          */
  72         unsigned int free_space;
  73
  74         /** Cantidad de elementos en el nodo */
  75         unsigned int item_count;
  76 };
  77
  78 /** Crea un nuevo arbol B
  79  *
  80  *  \param filename Nombre del archivo a crear
  81  *  \param block_size Tamaño de bloque a utilizar
  82  *  \return Un nuevo arbol B creado o NULL en caso de error
  83  */
  84 class BTree {
  85         public:
  86                 BTree (const std::string &filename, unsigned int block_size, bool create_new_file = false);
  87                 ~BTree ();
  88
  89                 void AddKey (Clave &k);
  90                 void DelKey (Clave &k);
  91
  92         private:
  93                 void write_tree_header ();
  94                 void write_block (uchar *block, uint num);
  95
  96                 uchar *ReadBlock (uint num);
  97
  98                 void ReadNodoHeader (uchar *node, BTreeNodeHeader *header);
  99                 void WriteNodoHeader (uchar *node, BTreeNodeHeader *header);
 100
 101                 std::string filename;
 102                 BTreeFileHeader header;
 103
 104                 /** Apunta al archivo de datos, asi se abre solo 1 vez
 105                  *
 106                  *  \TODO Ver si vale la pena
 107                  */
 108                 FILE *fp;
 109 };
 110
 111 #endif // _B_TREE_H
 112