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Cálculos de Custos I/O-Arquivos Hash Introdução aos Métodos de Acesso RESUMO AULA 7 Profa. Sandra de Amo GBC053 – BCC 2012-2.

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1 Cálculos de Custos I/O-Arquivos Hash Introdução aos Métodos de Acesso RESUMO AULA 7 Profa. Sandra de Amo GBC053 – BCC

2 Lembrando: Páginas do arquivo de índice são agrupadas por buckets Bucket é determinado aplicando-se uma função h ao campo de procura Exemplo: estamos procurando todos os empregados de salário = 5000 Como encontrá-los rapidamente ? Indice organizado por hash no campo Salário Função hash: mod 3 Onde estão os rids dos empregados com salário = 5000 ? 5000 mod 3 = 2 Resposta: bucket 2 Bucket 1 Bucket 2 Bucket 3

3 Resumo - Hash ScanSel = chave Sel = Nchav e Sel <> InsertDelete sel 1.25B (D+RC) H + D + RC 1.25B(D+ RC) H+2D+ CSel + D + RC 1.25BDD 2DSel+D

4 Escolha de uma Boa Organização ScanSel = chave Sel = Nchave Sel <>InsertDelete Heap BD0.5BDBD 2D2D+Sel Ord BDDlog 2 B Dlog 2 B + B/2(D+RC) Dlog 2 B + D Dlog 2 B + D Hash 1.25BDD 2DSel+D

5 ISAM - Motivação Quais os empregados com salário > 2000 ? Busca binária no arquivo de índice até encontrar o primeiro salário > 2000 Escaneia o arquivo de índice a partir deste ponto e lê os registros correspondentes. Se o arquivo de índice é muito grande : busca binária pode ser dispendiosa.

6 Idéia Criar um segundo arquivo com um registro para cada página do arquivo de indice original Ordenado por chave

7 Como são os nós internos da estrutura ISAM ? P0 P1P2 PiPi+1PmK1... K2K3Ki+1Km Pi = ponteiros que apontam para um núm. de página no nível imediatamente inferior Ki = valor do atributo chave do índice. Exemplo: se o atributo chave é idade então Ki é um valor de idade. K < Ki+1 K Ki+1 Valores K da chave nesta página são < Ki+1 Valores K da chave nesta página são Ki+1

8 Organização do índice em árvore Páginas auxiliares que permitem chegar rapidamente a uma folha Páginas do arquivo de índice Páginas do Arquivo de Dados

9 Discussão ISAM é uma estrutura estática Na criação do arquivo Páginas primárias (folhas) são alocadas 20% de cada página é livre para posteriores inserções, tentando adiar ao máximo a criação de páginas de overflow Páginas intermediárias são criadas. Manutenção : Páginas de overflow são alocadas à medida que as páginas primárias do índice ficam cheias em decorrência de inserções.

10 Esquema Geral do Método ISAM Páginas dos arquivos de indices (a partir da 2a camada) Páginas de overflow Páginas primárias – as entradas do arquivo de índice da primeira camada

11 Busca na estrutura ISAM Exemplo: Busca da chave 27 Em cada nível da estrutura: P0,K1,P1,K2,...,Km,Pm m chaves e m+1 ponteiros Se 27 < K1: transfere a busca para a página apontada por P0 Se 27 Km: transfere a busca para a página apontada por Pm Caso contrário: varre-se a página para encontrar chaves K1, K2 tais que Ki 27 < Ki+1 Transfere a busca para a página apontada por Pi

12 Exemplo: Busca de um registro de dados 40 Raiz *15*20*27*33*37*46*40*51*55*63*97* Busca da chave 27

13 Inserção de um registro 40 Raiz *15*20*27*33*37*46*40*51*55*63*97* Inserção de 23*, 48*, 41*, 42* 23* Página de Overflow 48*41* 42*

14 Deleção de um registro 40 Raiz *15*20*27*33*37*46*40*51* 55* 63*97* Deleção de 42*, 51*, 97* 23* Pagina de Overflow 48*41* 42* Procura 51* Nunca são alteradas !!

15 Custo para chegar em uma folha Número de I/O = número de níveis da árvore Capacidade de cada página = F = número de ponteiros saindo de cada página Total de páginas primárias = N Número de níveis = log F N Logo Custo I/O para chegar em uma folha = log F N

16 Comparação de Custos Custo de uma busca A = a Arquivo de registros 10 registros por página de dados : total de páginas = ponteiros em cada página de índice (99 entradas (chave,pt) + ponteiro P0) Arquivo não ordenado por A Scan = /10 = I/0 Arquivo ordenado por A Busca binária = log = 17 I/0 Arquivo estruturado usando método ISAM Arquivo de indice usa alternativa 1 (registro do indice = registro de dados) Custo = log = entre 2 e 3 I/0, pois < < 100 3


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