Cálculo de Custos de Operações I/O – Arquivos Ordenados AULA 6 Profa. Sandra de Amo GBC053 – BCC 2013-1

Estudaremos nesta aula Estimativa de custos de I/O para operações de: Scan no arquivo Inserção de tuplas em arquivos ordenados Remoção de tuplas em arquivos ordenados Busca em arquivos ordenados pelo atributo- chave de busca Busca em arquivos ordenados por atributos diferentes do atributo-chave de busca

Arquivos Ordenados : SCAN Cada página deve ser transferida do disco Tempo de transferência = D Cada página deve ser processada no buffer (R registros são processados) Tempo de processamento = RC Custo total por página = D + RC Custo total da operação SCAN = B(D+RC)

Atenção Nas operações de busca em arquivos ordenados, vamos supor que: O arquivo está ordenado por um atributo A A busca é feita pelo atributo A O atributo A pode ou não ser chave da relação onde está sendo feita a busca Caso a busca seja feita por um atributo diferente de A, o custo é o mesmo de um SCAN

Arquivos Ordenados : Busca Seleção A = a   A : atributo chave (da relação) Atenção: Chave = chave da relação !! Arquivo é ordenado pela chave da relação. Busca binária no arquivo Cada passo = uma operação de input + 1 registro processado no buffer Custo de cada operação de Input = D Custo para processar todas as páginas necessárias na busca binária até encontrar a página onde está o registro procurado = D(log2B) 3) Uma vez encontrada a página onde está o registro, fazer busca binária na página Custo = C(log2R) Custo total = D (log2B) + C (log2R)

Arquivos Ordenados : Busca Seleção A = a   A : atributo não-chave (da relação) Os registros satisfazendo a condição são adjacentes (pois o arquivo é ordenado pelo atributo da seleção ) 1) Localizar o primeiro registro satisfazendo a condição CUSTO = Dlog2B + C log2R 2) Ler todos os registros subsequentes em ordem sequencial Em média tais registros satisfazendo a condição cabem em uma página. Em média, o primeiro registro satisfazendo a condição encontra-se no meio da página. Custo = D log2B + C log2R + custo de ler o resto Custo total estimado = D log2B + C log2R + RC/2

Arquivos Ordenados : Busca Seleção A > a   A : atributo chave (da relação) 1) Localizar o primeiro registro Custo = Dlog2B + C log2R 2) Ler todos os registros subsequentes em ordem sequencial Custo = Dlog2B + C log2R + custo de ler o resto Custo estimado= Dlog2B + C log2R + B/2(D+RC)

Arquivos Ordenados : Inserção Suponhamos que o arquivo esteja ordenado pela chave da relação (A) Encontrar a posição onde deve ser inserido o registro (a1, a2, …, an) Custo de uma busca A = a1, onde A é chave da relação = D (log2B) + C(log2R) Inserir registro (em média, encontra-se na metade do arquivo) Reescrever todos os registros subsequentes da página onde foi feita a inserção (shift nos demais registros) Custo = Busca posição + 2*0.5*B(D + RC) = Custo estimado = D (log2B) + C(log2R)+ B(D+RC)

Arquivos Ordenados : Deleção supondo que o arquivo está ordenado pelo atributo de que seleciona os registros a serem removidos Encontrar a página do primeiro registro satisfazendo a condição de deleção Custo = tempo da busca pelo registro (depende da condição da operação de deleção: A = a , A > a, se A é chave da relação ou não) Remover o(s) registro(s) das páginas Escrever a(s) página(s) modificada(s) Reescrever todos os registros subsequentes aos que foram removidos, somente nas páginas onde ocorreram remoções Se for um único registro a ser removido A = a : Custo estimado = Busca registro + 2.0.5B(D + RC) = D (log2B) + C(log2R) + B(D+RC)

Importante : Para efeito dos cálculos de custos, estamos supondo que a condição de seleção é especificada no atributo pelo qual o arquivo está ordenado. Caso a condição de seleção não seja sobre o atributo pelo qual o arquivo é ordenado, os custos são os mesmos que para os arquivos Heap.

Resumo - Ordenados BD Dlog2B Dlog2B + DB/2 Dlog2B+BD Dlog2B+ Só I/O Scan Sel = chave Nchave Sel <> Insert Delete Sel = chave B(D+RC) Dlog2B + Clog2R + RC/2 Dlog2B + Clog2R B/2(D+RC) D(log2B)+ C(log2R) D(log2B)+ C(log2R) BD Dlog2B Dlog2B + DB/2 Dlog2B+BD Dlog2B+ Só I/O