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Gerenciamento de Arquivos, Páginas e Registros AULA 3 Profa. Sandra de Amo Gerenciamento de Banco de Dados – BCC.

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1 Gerenciamento de Arquivos, Páginas e Registros AULA 3 Profa. Sandra de Amo Gerenciamento de Banco de Dados – BCC

2 2/18/ Estudaremos nesta aula: Como localizar páginas em um arquivo ? Como localizar registros em uma página ? Como localizar campos em um registro ?

3 2/18/ ORDEM DOS ASSUNTOS TRATADOS ARQUIVO Página Registro

4 2/18/ Heap Files Heap Files: Dados não são ordenados Dados são organizados sequencialmente a medida que são inseridos. Obter todos os dados do arquivo varrer registro por registro a partir do primeiro. Operações Create, destroy files Insert, delete, get a record Scan all records

5 Gerenciar as páginas no heap file 1. Como encontrar determinada página ? 2. Que página possui espaço livre? Método 1: Lista ligada de páginas Método 2: Diretório de páginas 2/18/2014 5

6 6 Lista Ligada de Páginas ArquivoEndPag1 Alunos 1033 Hospital5023 Tabela Arquivos- End 1a página Header Page Páginas contendo Espaço Livre Páginas Cheias 1a página do arquivo

7 Inserção de novos registros Gerenciador de arquivos Procura na lista de páginas com espaço livre onde cabe o novo registro Caso não encontre: aloca nova página na lista das páginas com espaço livre e insere o registro Caso a página onde o registro tenha sido inserido fique cheia, insere esta página na lista de páginas cheias e atualiza lista de páginas livres 2/18/2014 7

8 Deleção de páginas Caso a deleção de um registro de uma página resulte em uma página vazia: Caso 1: Página onde estava o registro deletado estava na lista de páginas com espaço vago Gerenciador de arquivos é acionado Página é retirada da lista de páginas vazias: ponteiros que apontavam para ela e que saiam dela são reajustados. Caso 2: Página onde estava o registro deletado estava na lista de páginas cheias Gerenciador de arquivos é acionado Página é retirada da lista de páginas cheias: ponteiros que apontavam para ela e que saiam dela são reajustados. 2/18/2014 8

9 9 Desvantagens Maioria das páginas estão na lista das páginas contendo espaço vazio Registros de tamanho variável Toda página contém alguns bytes de espaço livre Inserção de registro requer examinar diversas páginas para encontrar espaço suficiente

10 2/18/ Diretório de Páginas Diretório de Páginas = Lista Ligada Pg Dados 1 Pg Dados 2 Pg Dados N Header Page Espaço Livre da Página 1 ArquivoEndpg1DP Alunos 1033 Hospital5023 Tabela Arquivos- End 1a páginaDP

11 2/18/ Estudaremos nesta aula: Como localizar páginas em um arquivo ? Como localizar registros em uma página ? Como localizar campos em um registro ?

12 2/18/ Como os registros são organizados nas páginas 250 Identificador da página Número do slot registro rid Página = coleção de slots Slot = espaço físico preenchido por um registro rid = identificador do registro (record id)

13 2/18/ Como registros são organizados Registros de Tamanho Fixo : 1a alternativa Registros armazenados nos primeiros N slots N = número de registros Armazenamento consecutivo Quando um registro é deletado : o último registro passa a ocupar o slot liberado Localização do i-ésimo registro = soma de offsets Inserção de um novo registro = após o último slot ocupado. Todos os slots vazios aparecem juntos no final da página Problema : se há referência externa ao registro (Ex: solicita-se a localização do rid (3,2)) rid do registro contém o número do slot Como slot muda, o rid também muda

14 2/18/ Como registros são organizados: 1a alternativa N Slot 1 Slot 2 Slot 3 Slot N Espaço livre Número de registros Informações sobre a página : Número da página, ponteiro para próxima página,…

15 2/18/ Como registros são organizados (2ª alternativa) Registros de Tamanho Fixo : 2a alternativa Info sobre página Espaço livre Slot 1 Slot 2 Slot 3 Slot M M Número de Slots 123M 1011

16 2/18/ Como registros são organizados Registros de Tamanho Variável Não se pode dividir a página num número fixo de slots Quando um novo registro é inserido Encontrar slot vazio onde o registro cabe exatamente Quando um registro é deletado Mover registros para preencher o « buraco » criado. Todo o espaço livre deve ser contíguo.

17 2/18/ Como registros são organizados A fim de poder mover registros na página de tal modo que seu número de slot não modifique : Cria-se um diretório de slots Neste diretório, a cada slot está associado um ponteiro e o tamanho do registro. Caso o registro mude de lugar, apenas o ponteiro do slot correspondente muda no diretório de slots.

18 2/18/ Diretório de Slots da Página 200Número de slots no diretório 1035 Ponteiro para o início do espaço livre na página (P1, T1) (P2, T2) (P200, T200) Pi = ponteiro para o registro 1 Ti = tamanho do registro 1 Rid = (np, i) Ti

19 2/18/2014 Bacharelado em Ciência da Computação Organização da Página Página i Espaço Livre Área de dados rid = (i,1) N24 Comprimento = 24 rid = (i,2) rid = (i,N) Diretório de slots 1 2 N

20 2/18/2014 Bacharelado em Ciência da Computação Deleção de Registros Registro rid = (5, 3) com tamanho 50 é deletado Entrada 3 no diretório de slots Outros registros são reorganizados Registro (5,4) muda de lugar – seu número de slot 4 não muda ! Entrada 4 no diretório de slot muda = (Newpointer4,T4) Entrada inicial do diretório = novo ponteiro para espaço livre Número de slots no diretório = igual ao anterior. (-1,_) Slot 3 está vago

21 2/18/ Inserção de Registros Registro R inserido no início do espaço livre O endereço E onde será inserido R é obtido no diretório de slots Diretório de slots é atualizado: Procura-se no diretório de slots por alguma entrada (-1,x) Caso encontre : modifica-se esta entrada (E, tamanho do registro R) Caso não encontre : acrescenta um novo slot N+1 = (E, tamanho do registro R) Atualiza endereço do início do espaço livre no diretório de slots

22 2/18/ Estudaremos nesta aula: Como localizar páginas em um arquivo ? Como localizar registros em uma página ? Como localizar campos em um registro ?

23 2/18/ Formatos de Registros Processador de consultas «vê » os dados como coleção de registros. Catálogo do sistema armazena: Número de campos, tamanho dos campos, tipos dos campos Tamanho fixo Número de campos fixo Cada campo tem o mesmo comprimento em todos os registros. Tamanho variável Número de campos é fixo Alguns campos podem ter tamanhos variáveis em diferentes registros. Cada registro guarda seu rid (Np, Nslot).

24 2/18/ Como localizar um campo em um registro de tamanho fixo C1C4C3C2 L2L3L4L1 B= endereço do registro Endereço = B + L1 + L2 Ci = campo i Li = Comprimento do campo i O tamanho do campo Ci é o mesmo em todos os registros

25 2/18/ Como localizar um campo em um registro de tamanho variável $$$$C1C4C3C2 C1C3C4C2 1a alternativa 2a alternativa Registro Endereço do final do registro

26 2/18/ Vantagens e Desvantagens 2a alternativa é melhor: Acesso direto a cada campo Maneira clara de se tratar valores nulos – endereços de início e fim são iguais Também pode tratar registros de tamanho fixo

27 2/18/ Como são modificados os campos Modificação de um campo : Shift nos campos subsequentes Campo modificado pode não caber na página Rid do registro = (Np, Nslot)

28 2/18/ Como são modificados os campos Registro inteiro pode não caber numa página registro é quebrado em registros menores Cada subregistro tem um ponteiro para o subregistro subsequente subregistro Ponteiro para o próximo subregistro


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