Compactação e Reuso de Espaço
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- Leonor Andrade Castelhano
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1 Compactação e Reuso de Espaço Cristia D. A. Ciferri Thiago A. S. Pardo Leadro C. Citra M.C.F. de Oliveira Moacir Poti Jr.
2 Maipulação de Dados Operações básicas adição de registros relativamete simples remoção de registros atualização de registros elimiação e adição de um registro Quado um registro é removido, deve-se posteriormete reutilizar o espaço do registro
3 Compactação e Reuso Compactação busca por regiões do arquivo que ão cotêm dados recupera os espaços perdidos Reuso isere dados os espaços perdidos Abordagem Estática versus Abordagem Diâmica
4 Abordagem Estática
5 Abordagem Estática programa compactador remoção do registro gera espaço sem dados úteis reagrupa os registros e dimiui o tamaho do arquivo Técica para recohecer registros removidos: remoção lógica atribuir um valor para um campo do registro usar um campo extra
6 Abordagem Estática remoção lógica Não faz ada em um itervalo de tempo Δt Durate Δt registros removidos são marcados, porém ão são reaproveitados ovas iserções são realizadas o fial do arquivo buscas descosideram os registros marcados como removidos Após Δt remoção física programa é executado para recostruir o arquivo todos os registros removidos são descartados
7 Exemplo: Abordagem Estática Arquivo de dados campos de tamaho variável método: delimitador registros de tamaho fixo tamaho do registro: 30 bytes
8 Exemplo: Abordagem Estática Arquivo origial M A R I A R U A b 1 S A O b C A R L O S b b b b b b b J O A O R U A b A R I O b C L A R O b b b b b b b b b P E D R O R U A b X V S A O b C A R L O S b b b b b b A N A R U A b A U G U S T O b P A I V A I B A T E b b 1. Recupere os dados do registro com RRN = 1
9 Exemplo: Abordagem Estática Arquivo origial M A R I A R U A b 1 S A O b C A R L O S b b b b b b b J O A O R U A b A R I O b C L A R O b b b b b b b b b P E D R O R U A b X V S A O b C A R L O S b b b b b b A N A R U A b A U G U S T O b P A I V A I B A T E b b 2. Recupere os dados do registro com RRN = 4
10 Exemplo: Abordagem Estática Arquivo origial M A R I A R U A b 1 S A O b C A R L O S b b b b b b b J O A O R U A b A R I O b C L A R O b b b b b b b b b P E D R O R U A b X V S A O b C A R L O S b b b b b b A N A R U A b A U G U S T O b P A I V A I B A T E b b 3. Remova os registros com RRN = 1 e RRN = 3
11 Exemplo: Abordagem Estática Arquivo após remoção lógica M A R I A R U A b 1 S A O b C A R L O S b b b b b b b * O A O R U A b A R I O b C L A R O b b b b b b b b b P E D R O R U A b X V S A O b C A R L O S b b b b b b * N A R U A b A U G U S T O b P A I V A I B A T E b b 4. Recupere os dados do registro com RRN = 1
12 Exemplo: Abordagem Estática Arquivo após remoção lógica M A R I A R U A b 1 S A O b C A R L O S b b b b b b b * O A O R U A b A R I O b C L A R O b b b b b b b b b P E D R O R U A b X V S A O b C A R L O S b b b b b b * N A R U A b A U G U S T O b P A I V A I B A T E b b 5. Isira um ovo registro: CATARINA, AVENIDA X, RIO CLARO
13 Exemplo: Abordagem Estática Arquivo após iserção M A R I A R U A b 1 S A O b C A R L O S b b b b b b b * O A O R U A b A R I O b C L A R O b b b b b b b b b P E D R O R U A b X V S A O b C A R L O S b b b b b b * N A R U A b A U G U S T O b P A I V A I B A T E b b C A T A R I N A A V E N I D A b X R I O b C L A R O b 6. Compacte o arquivo
14 Exemplo: Abordagem Estática Arquivo compactado M A R I A R U A b 1 S A O b C A R L O S b b b b b b b P E D R O R U A b X V S A O b C A R L O S b b b b b b C A T A R I N A A V E N I D A b X R I O b C L A R O b
15 Características: Abordagem Estática Técica pode ser aplicada a registros de tamaho fixo registros de tamaho variável Frequêcia para se aplicar a técica depede da aplicação depede da procetagem de registros marcados como removidos
16 Abordagem Diâmica
17 Abordagem Diâmica Idicada para aplicações iterativas que acessam arquivos altamete voláteis Desafios marcar registros como logicamete removidos idetificar se existem registros marcados como logicamete removidos, ou seja, se existem espaços a serem reaproveitados localizar os espaços ocupados por esses registros logicamete removidos sem realizar buscas exaustivas
18 Abordagem Diâmica Registros de Tamaho Fixo
19 Registros de Tamaho Fixo: Abordagem Diâmica Solução lista ecadeada de registros elimiados Características lista: costitui-se dos RRNs dos registros marcados como logicamete removidos cabeça da lista: armazeada o registro de cabeçalho do arquivo iserção e reuso de espaço: ocorrem sempre o iício da lista Implemetação: PILHA
20 Registros de Tamaho Fixo: Abordagem Diâmica Arquivo origial registro de cabeçalho: Topo -1 (NIL) registros de dados: M A R I A R U A b 1 S A O b C A R L O S b b b b b b b J O A O R U A b A R I O b C L A R O b b b b b b b b b P E D R O R U A b X V S A O b C A R L O S b b b b b b A N A R U A b A U G U S T O b P A I V A I B A T E b b 1. Recupere os dados do registro com RRN = 1
21 Registros de Tamaho Fixo: Abordagem Diâmica Arquivo origial registro de cabeçalho: Topo -1 (NIL) registros de dados: M A R I A R U A b 1 S A O b C A R L O S b b b b b b b J O A O R U A b A R I O b C L A R O b b b b b b b b b P E D R O R U A b X V S A O b C A R L O S b b b b b b A N A R U A b A U G U S T O b P A I V A I B A T E b b 2. Recupere os dados do registro com RRN = 4
22 Registros de Tamaho Fixo: Abordagem Diâmica Arquivo origial registro de cabeçalho: Topo -1 (NIL) registros de dados: M A R I A R U A b 1 S A O b C A R L O S b b b b b b b J O A O R U A b A R I O b C L A R O b b b b b b b b b P E D R O R U A b X V S A O b C A R L O S b b b b b b A N A R U A b A U G U S T O b P A I V A I B A T E b b 3. Remova o registro com RRN = 1
23 Registros de Tamaho Fixo: Abordagem Diâmica Arquivo origial registro de cabeçalho: Topo 1 registros de dados: M A R I A R U A b 1 S A O b C A R L O S b b b b b b b * -1 R U A b A R I O b C L A R O b b b b b b b b b P E D R O R U A b X V S A O b C A R L O S b b b b b b A N A R U A b A U G U S T O b P A I V A I B A T E b b 4. Remova o registro com RRN = 3
24 Registros de Tamaho Fixo: Abordagem Diâmica Arquivo origial registro de cabeçalho: Topo 3 registros de dados: M A R I A R U A b 1 S A O b C A R L O S b b b b b b b * -1 R U A b A R I O b C L A R O b b b b b b b b b P E D R O R U A b X V S A O b C A R L O S b b b b b b * 1 U A b A U G U S T O b P A I V A I B A T E b b 5. Remova o registro com RRN = 0
25 Registros de Tamaho Fixo: Abordagem Diâmica Arquivo origial registro de cabeçalho: Topo 0 registros de dados: * 3 R U A b 1 S A O b C A R L O S b b b b b b b * -1 R U A b A R I O b C L A R O b b b b b b b b b P E D R O R U A b X V S A O b C A R L O S b b b b b b * 1 U A b A U G U S T O b P A I V A I B A T E b b 6. Recupere os dados do registro com RRN = 1
26 Registros de Tamaho Fixo: Abordagem Diâmica Arquivo origial registro de cabeçalho: Topo 0 registros de dados: * 3 R U A b 1 S A O b C A R L O S b b b b b b b * -1 R U A b A R I O b C L A R O b b b b b b b b b P E D R O R U A b X V S A O b C A R L O S b b b b b b * 1 U A b A U G U S T O b P A I V A I B A T E b b 7. Isira ovo registro: CATARINA, AVENIDA X, RIO CLARO
27 Registros de Tamaho Fixo: Abordagem Diâmica Arquivo origial registro de cabeçalho: Topo 3 registros de dados: C A T A R I N A A V E N I D A b X R I O b C L A R O b * -1 R U A b A R I O b C L A R O b b b b b b b b b P E D R O R U A b X V S A O b C A R L O S b b b b b b * 1 U A b A U G U S T O b P A I V A I B A T E b b
28 Abordagem Diâmica Registros de Tamaho Variável
29 Registros de Tamaho Variável: Abordagem Diâmica Solução lista ecadeada de registros elimiados Características lista: costitui-se dos byte offsets dos registros marcados como logicamete removidos cabeça da lista: armazeada o registro de cabeçalho do arquivo iserção: ocorre sempre o iício da lista (como uma pilha) Necessário guardar também o tamaho do registro
30 Registros de Tamaho Variável Abordagem Diâmica Arquivo origial registro de cabeçalho: Topo -1 (NIL) registros de dados: M A R I A R U A b 1 S A O b C A R L O S # J O A O R U A b A R I O b C L A R O # P E D R O R U A b X V S A O b C A R L O S # A N A R U A b A U G U S T O b P A I V A I B A T E # 1. Recupere os dados do segudo registro
31 Registros de Tamaho Variável Abordagem Diâmica Arquivo origial registro de cabeçalho: Topo -1 (NIL) registros de dados: M A R I A R U A b 1 S A O b C A R L O S # J O A O R U A b A R I O b C L A R O # P E D R O R U A b X V S A O b C A R L O S # A N A R U A b A U G U S T O b P A I V A I B A T E # 2. Recupere os dados do quito registro
32 Registros de Tamaho Variável Abordagem Diâmica Arquivo origial registro de cabeçalho: Topo -1 (NIL) registros de dados: M A R I A R U A b 1 S A O b C A R L O S # J O A O R U A b A R I O b C L A R O # P E D R O R U A b X V S A O b C A R L O S # A N A R U A b A U G U S T O b P A I V A I B A T E # 3. Remova os dados do segudo registro
33 Registros de Tamaho Variável Abordagem Diâmica próximo registro dispoível Arquivo origial registro de cabeçalho: Topo 24 registros de dados: tamaho do registro M A R I A R U A b 1 S A O b C A R L O S # * 22-1 A R I O b C L A R O # P E D R O R U A b X V S A O b C A R L O S # A N A R U A b A U G U S T O b P A I V A I B A T E # 4. Remova os dados do quarto registro
34 Registros de Tamaho Variável Abordagem Diâmica Arquivo origial registro de cabeçalho: Topo 71 registros de dados: M A R I A R U A b 1 S A O b C A R L O S # * 22-1 A R I O b C L A R O # P E D R O R U A b X V S A O b C A R L O S # * U G U S T O b P A I V A I B A T E # 5. Remova os dados do primeiro registro
35 Registros de Tamaho Variável Abordagem Diâmica Arquivo origial registro de cabeçalho: Topo 0 registros de dados: * b 1 S A O b C A R L O S # * 22-1 A R I O b C L A R O # P E D R O R U A b X V S A O b C A R L O S # * U G U S T O b P A I V A I B A T E #
36 Registros de Tamaho Variável: Abordagem Diâmica Reuso de espaço realiza uma busca sequecial a lista se ecotrou espaço dispoível o tamaho adequado etão reaproveita o espaço para armazear o ovo registro, usado uma estratégia de alocação seão isere o ovo registro o fial do arquivo O tamaho do registro que foi removido deve ser do tamaho adequado, ou seja, grade o suficiete para que os dados do ovo registro usem aquele espaço
37 Estratégias de Alocação First-Fit utiliza o primeiro espaço que servir Best-Fit escolhe o espaço mais justo possível Worst-Fit escolhe o maior espaço possível
38 Reuso de Espaço: Estratégia First-Fit Arquivo origial registro de cabeçalho: Topo 0 registros de dados: * b 1 S A O b C A R L O S # * 22-1 A R I O b C L A R O # P E D R O R U A b X V S A O b C A R L O S # * U G U S T O b P A I V A I B A T E # 6. Isira ovo registro: RITA, RUA X, IBATE (tamaho = 18)
39 Reuso de Espaço: Estratégia First-Fit Arquivo origial registro de cabeçalho: Topo 71 registros de dados: fragmetação itera R I T A R U A b X I B A T E A R L O S # * 22-1 A R I O b C L A R O # P E D R O R U A b X V S A O b C A R L O S # * U G U S T O b P A I V A I B A T E #
40 Reuso de Espaço: Estratégia Best-Fit Arquivo origial registro de cabeçalho: Topo 0 registros de dados: * b 1 S A O b C A R L O S # * 22-1 A R I O b C L A R O # P E D R O R U A b X V S A O b C A R L O S # * U G U S T O b P A I V A I B A T E # 6. Isira ovo registro: RITA, RUA X, IBATE (tamaho = 18)
41 Reuso de Espaço: Estratégia Best-Fit Arquivo origial registro de cabeçalho: Topo 0 registros de dados: fragmetação itera * b 1 S A O b C A R L O S # R I T A R U A b X I B A T E A R O # P E D R O R U A b X V S A O b C A R L O S # * 29-1 U G U S T O b P A I V A I B A T E #
42 Reuso de Espaço: Estratégia Worst-Fit Arquivo origial registro de cabeçalho: Topo 0 registros de dados: * b 1 S A O b C A R L O S # * 22-1 A R I O b C L A R O # P E D R O R U A b X V S A O b C A R L O S # * U G U S T O b P A I V A I B A T E # 6. Isira ovo registro: RITA, RUA X, IBATE (tamaho = 18)
43 Reuso de Espaço: Estratégia Worst-Fit Arquivo origial registro de cabeçalho: Topo 0 registros de dados: fragmetação itera * b 1 S A O b C A R L O S # * 22-1 A R I O b C L A R O # P E D R O R U A b X V S A O b C A R L O S # R I T A R U A b X I B A T E A I V A I B A T E #
44 Fragmetação Itera Defiição espaço que sobra detro de um registro pode ocorrer com qualquer estratégia de alocação Solução colocar o espaço que sobrou a lista ecadeada como um registro elimiado
45 Reuso de Espaço: Estratégia Worst-Fit Arquivo origial registro de cabeçalho: Topo 0 registros de dados: * b 1 S A O b C A R L O S # * 22-1 A R I O b C L A R O # P E D R O R U A b X V S A O b C A R L O S # * U G U S T O b P A I V A I B A T E # 6. Isira ovo registro: RITA, RUA X, IBATE (tamaho = 18), com tratameto de fragmetação itera
46 Reuso de Espaço: Estratégia Worst-Fit Arquivo origial registro de cabeçalho: Topo 0 registros de dados: * b 1 S A O b C A R L O S # * 22-1 A R I O b C L A R O # P E D R O R U A b X V S A O b C A R L O S # * U # R I T A R U A b X I B A T E #
47 Fragmetação Extera Defiição o espaço que sobrou detro de um registro foi colocado a lista ecadeada como um registro elimiado o espaço é muito pequeo, e ão pode armazear ehum dado pode ocorrer com qualquer estratégia de alocação
48 Fragmetação Extera Como combater jução de espaços vazios adjacetes (coalescimeto) combiação de dois espaços vazios a lista que são fisicamete adjacetes em um espaço úico maior Dificuldade a adjacêcia de registros a lista é lógica, ão física, o que requer a busca por registros adjacetes
49 Observações Estratégias de alocação usadas somete com registros de tamaho variável Recomedações se o espaço está sedo desperdiçado devido à fragmetação itera etão escolha etre First-Fit e Best-Fit se o espaço está sedo desperdiçado devido à fragmetação extera etão escolha Worst-Fit
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Exercício: Mediu-se os ângulos internos de um quadrilátero e obteve-se 361,4. Qual é o erro de que está afetada esta medida?
1. Tratameto estatísticos dos dados 1.1. TEORIA DE ERROS O ato de medir é, em essêcia, um ato de comparar, e essa comparação evolve erros de diversas origes (dos istrumetos, do operador, do processo de