9. Ficheros, Apuntes de Ingeniería Infórmatica

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ING. INFORMÁTICA. ESTRUCTURA DE DATOS Y DE LA INFORMACIÓN. Nuria Alv

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Tema 9.

ARCHIVOS O

FICHEROS

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Tema 9. ARCHIVOS Y FICHEROS

INTRODUCCIÓN Y CONCEPTOS

Un fichero es un conjunto de datos estructurados en una colección de entidades elementales o

básicas denominadas registros, que son de igual tipo y que constan a su vez de diferentes entidades

de nivel más bajo denominadas campos.

Campo es la unidad mínima de información de un registro. Es un ítem de datos elemental

caracterizado por su tamaño o longitud y su tipo (alfanumérico, numérico, lógico, fecha...). Un campo

puede subdividirse en campos (por ejemplo, el campo fecha, en día, mes, año).

Registro es una colección de información. Conjunto de campos lógicamente relacionados, que

pueden ser tratados como una unidad por un programa. Pueden ser de longitud fija y de longitud

variable. Los registros organizados en campos se denominan registros lógicos.

25 02 2002 Campo: fecha

día mes año

Subcampos

6210045 Xosé Carballo Torrecilla 12 Lugo 27002

DNI Nombre Calle Nº Ciudad DP

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Tema 9. ARCHIVOS Y FICHEROS

Registro físico o bloque es la cantidad de datos que puede transferirse en una operación de

entrada/salida entre la memoria central y los dispositivos periféricos y viceversa (ejemplos: línea de

impresión; sector de un disco...).

Un registro físico o bloque puede contener uno o más registros lógicos.

Bloque (FB = 4) Registro 1 Registro 2 Registro 3 Registro 4

6210045 Xosé Carballo Os pontes 12 Lugo 27002

15452360 Pere Soler Canigó 26 Girona 17001

1258932 Juan Luna Castellana 115 Madrid 28006

2584961 Jesús Molina Sierpes 45 Sevilla 41003

R 1 R 2 R 3 R 4

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Tema 9. ARCHIVOS Y FICHEROS

Una característica importante en relación con los ficheros es el factor de bloqueo, que es el

número de registros lógicos que puede contener un registro físico.

Relación entre registro lógico (RL) y registro físico (RF):

RL < RF. Un registro lógico ocupa menos de un registro físico. Es lo más frecuente

RL = RF. Un registro lógico ocupa un registro físico. Es menos frecuente, factor de bloqueo =

RL > RF. Un registro lógico ocupa más de un registro físico. Es poco frecuente = registros

muy grandes

El número de registros lógicos que puede contener un registro físico se denomina factor de bloqueo.

Importancia del factor de bloqueo: Sean dos archivos de 1000 registros cada uno, uno con factor de

bloqueo 1 y otro con factor de bloqueo 10. El primer archivo hace 1000 operaciones de E/S; el

segundo archivo hace 100 operaciones de E/S.

Las operaciones de E/S se realizan sobre memoria intermedia (buffer) de la memoria central y el

aumento del bloque implica el aumento del buffer y reduce el tamaño de la memoria central.

Solución: equilibrio. La memoria central es más cara que la memoria auxiliar, externa o secundaria.

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Características básicas de un fichero

Nombre

Longitud

Tipo

Forma de acceso

Fecha de creación

CLASIFICACIÓN DE FICHEROS

Permanentes o maestros

Históricos. Acumulan datos a lo largo del tiempo. Ej. Estadísticas o informes.

De situación. Estado actual de los datos. Frecuencia de utilización muy alta. Ej. Reservas o

ventas.

Constantes. Información susceptible de ser consultada, no contiene resultados de

operaciones. Frecuencia de utilización baja. Ej. Datos de personal.

De Movimientos, incidencias o transacciones. Se destruyen cuando los datos pasan a los ficheros

maestros. Ej. altas, bajas y modificaciones en procesos mensuales.

De trabajo, auxiliares (workfile). Los crea el propio sistema para almacenar datos intermedios.

Desaparecen normalmente al finalizar la ejecución del trabajo.

Según la organización:

Secuencial

Directa o aleatoria (random)

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Según las características del soporte empleado y el modo en que se han organizado los registros, se

consideran dos tipos de acceso a los registros de un archivo:

Acceso secuencial. Implica el acceso a un archivo según el orden de almacenamiento de sus

registros, uno tras otro.

Acceso directo. Implica el acceso a un registro sin que ello signifique que se hayan visitado

los registros precedentes físicamente.

ORGANIZACIÓN SECUENCIAL DE FICHEROS

El acceso secuencial implica el acceso a un fichero según el orden de almacenamiento de sus

registros, uno tras otro.

Un fichero con organización secuencial es una sucesión de registros almacenados consecutivamente

sobre el soporte externo, de tal modo que para acceder a un registro n es obligatorio pasar por todos

los n-1 que le preceden.

Los registros se graban consecutivamente cuando el archivo se crea y se debe acceder

consecutivamente cuando se leen dichos registros.

• el orden físico en que fueron grabados los registros es el orden de lectura de los mismos

todos los dispositivos de memoria auxiliar soportan la organización secuencial

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ORGANIZACIÓN DIRECTA DE FICHEROS

Un archivo está organizado de forma directa cuando el orden físico no se corresponde con el lógico.

Se accede a los datos mediante su posición, el lugar relativo que ocupan. Tiene la ventaja de que se

pueden leer y escribir registros cualquiera que sea su posición en cualquier orden.

Tiene el inconveniente que necesita saber la relación existente entre el contenido de un registro y la

posición que ocupa. Este acceso de modo directo implica que pueden existir huecos libres entre

registros.

No es necesario reorganizarlo con frecuencia. Añade registros donde hay huecos. Borra registros

por marca y los elimina definitivamente en la actualización.

• Implica la existencia de huecos libres dentro del soporte y entre unos registros y otros.

Necesita programar la relación entre el contenido de un registro y la posición que ocupa.

Algoritmos de randomización (por asociación, hashing, por división, por conversión...).

• Indicado para archivos con muchas operaciones sobre pocos registros, archivos con alta volatilidad.

Ej: sistema de reserva de vuelos

75 pepe 03 juan 17 lola 01 sali 05 ruth 11 jose

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Las condiciones para que un fichero sea de organización directa son:

los registros deben contener un campo específico denominado clave que identifica cada

registro de modo único

debe existir una correspondencia entre los posibles valores de la clave y las direcciones

disponibles sobre el soporte

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Creación

Es la primera operación sobre un fichero, para poder utilizar un archivo hay que crearlo. Tiene que

haber sido almacenado en un determinado soporte y ser utilizable

La creación exige una organización, una estructura y una reserva de espacio en el soporte de

almacenamiento.

Un archivo puede ser creado por primera vez en un soporte, proceder de otro previamente existente

en el mismo o diferente soporte, ser el resultado de un cálculo o ambas cosas a la vez.

datos

creación

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Consulta

Permite al usuario acceder al archivo de datos para conocer el contenido de uno, varios o todos los

registros. Ej. Número de alumnos en una facultad

Actualización

Permite la puesta al día de un fichero, de tal forma que sea posible realizar las siguientes

operaciones con sus registros:

• consulta del contenido de un registro

inserción de un registro nuevo

borrado de un registro existente

• modificación de un registro

consulta

pantalla

impresora

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Clasificación (sort)

Se realiza de acuerdo con el valor específico de un campo dado. Puede ser ascendente o

descendente. Ej. Empleados de una obra clasificados por el sueldo que perciben de mayor a menor

(desde gerente hasta peón de albañil), orden descendente.

SORT

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Reorganización

Las operaciones sobre archivos modifican su estructura inicial, los punteros. La reorganización suele

consistir en la copia de un nuevo archivo a partir de uno anterior, para obtener una nueva estructura

lo más óptima posible.

reorganización

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Unión o fisión de ficheros

Se realiza una fusión de un archivo cuando se reúnen varios archivos en uno solo, intercalándose

unos en otros, siguiendo unos criterios determinados. Ej. Archivos procedentes de distintas

provincias para formar un archivo nacional

Unión

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División de un fichero

Inversa de la unión, es la operación de obtener varios archivos a partir de un mismo archivo inicial.

Ej. Archivo que separa dentro de una fichero global de consumo de alcohol a los < 14 años, < 18

años y > 18 años.

División