Estrutura de arquivos

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Estrutura de Arquivos
Prof. Tiago Eugenio de Melo, MSc

tiago@comunidadesol.org
www.tiagodemelo.info

Sumário


Introdução




Hierarquia de dados
Características físicas 
do disco



Estrutura de arquivos



Acesso aos dados

Entrada e saída de 
arquivos

Leitura e gravação





Sistemas de arquivo

Armazenamento





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Introdução
●Conceitos


Os arquivos são utilizados para retenção a longo 
prazo de grandes quantidades de dados, mesmo 
depois de terminar o programa que criou os dados.



O que é persistência de dados?


É a existência dos dados por mais tempo que a duração 
da execução do programa.

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Hierarquia de dados




Em última instância, o computador processa todos os itens de dados como combinações de 
zeros e uns.
Qual é a razão para isto?




É mais simples e econômico construir dispositivos 
eletrônicos que podem assumir dois estados 
estáveis.

O menor item de dados que um computador 
pode assumir é o valor 0 ou 1.

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Hierarquia de dados






Os programadores não trabalham com bits, 
mas sim com caracteres.Assim como os caracteres são compostos por 
bits, os campos são compostos de caracteres 
ou bytes.
O que é campo?


É um grupo de caracteres ou bytes que possui um 
significado.

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Hierarquia de dados






A reunião de vários campos relacionados forma 
um registro.
Os dados processados por computadores 
formam uma hierarquia de dados em que os 
itens tornam­se maiores e mais complexos, em 
termos de estrutura.Bits, bytes, caracteres, campos, registros etc.
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Hierarquia de dados


E o que vem a ser arquivo?




Como fazer a busca num arquivo de maneira 
mais rápida?




Arquivo é um grupo de registros relacionados.

É através de um campo de cada registro escolhido 
como chave de registro.

Há várias formas de organizar os registros num 
arquivo.
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Hierarquia de dados
●●

O grupo de arquivos relacionados se chama 
banco de dados.
A coleção de programas projetados para criar e 
gerenciar os bancos de dados se chama 
sistema de gerenciamento de banco de dados 
(SGBD).

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Características físicas do disco


Um disco rígido é composto por uma pilha de 
pratos que armazenam os dados em ambas as 
faces, exceto os pratos inferior e superior.

●Cada prato é composto de trilhas.



Cada trilha é composta de setores.



As trilhas que ficam uma acima da outra 
compõem um cilindro.
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Características físicas do disco


Hierarquia

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Características físicas do disco


Hierarquia

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Armazenamento






Os arquivos são armazenados por cilindro, pois 
o tempo de mover o braço de leitura de um cilindro para outro é a parte mais cara do 
tempo de acesso aos dados (seek time).
O sistema operacional divide o disco em blocos 
de capacidade fixa de armazenamento.
Nesta caso, para que o número de blocos por 
trilha seja constante, as trilhas mais próximas 
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do centro do prato são mais densas.

Armazenamento


Exercício:


Suponha que a capacidade de um bloco é 512 bytes, o número de blocos por trilha é 40, o número 
de trilhas por cilindro é 11, e o número de cilindros 
é 1000. Quantos cilindros são necessários para 
armazenar um arquivo com 10.000 registros de 256 
bytes cada?

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Armazenamento


Resposta


1 cilindro = 11 trilhas x 40 blocos x 2 registros = 880 
registros por cilindro. 



Então, o número de cilindros necessários é 10.000/880 ou aproximadamente 12 cilindros.

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Leitura e gravação






Uma operação de leitura recupera vários 
blocos de uma só vez e mantém esses blocos 
em uma área na memória principal.
No processo de escrita, ocorre a gravação de 
arquivos contendo várias páginas.
O usuário não tem o controle sobre esses 
processos.
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Estruturas de arquivos
●...
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