Registro logico y fisico

Datos:

Conjunto de caracteres que poseen algun significado-

Tipos de datos:

Alfanumericos, logicos,numericos,fecha, hora.-

Informacion:

conjunto ordenado de datos los cuales son manejados segun las necesidades del usuario.-

Memoria Principal:

conocida tambien como memoria ram, es un almacen temporal para el procesamiento de datos.-

Memoria secundaria:

se refiere a los medios de almacenamiento que se encuentran fuera del almacenamiento principal Son dispositivos donde almacenamos un conjunto de datos para que perduren en el tiempo y acceder a ellos cuando se requiera. las cintas magneticas, los discos flexibles, discos de almacenamiento optico, son algunos de los ejemplos de almacenamiento secundario.-

Justificacion de uso de archivos:  Limitantes de la memoria principal:

existe un limite en la memoria RAM-La memoria ram es un dispositivo muy caro-es volatil, requiere enegia electrica-

Beneficios de la memoria secundaria:

mantiene los datos permanentes en el tiempo- reduce los costos de almacenamiento- no requieren de suministro continuo de energia para conservar la informacion almacenada.- 

Diferencias entre arreglos y archivos: Arreglos: 1-

Residen en memoria principal. 2- los datos son volatiles, es decir, se pierden una vez que se termina la ejecucion del proceso, falla electrica o se apaga el computador

. 3-

esta constituido por elementos que son direccionados por un indice.- 4 el tamaño del arreglo debe ser predefinido al inicio del proceso, esta limitado por la memoria ram disponible 5- almacena poco volumen de datos.6- como los datos son volatiles, hay que sumistrarlos cada vez que se va a ejecutar el proceso.

– Archivos: 1-

residen en la memoria secundaria.2- los datos tienen caracter permanente en el tiempo, pueden ser usados posteriormente por otros procesos o pueden ser actualizados.- 3 esta constituido por registros que son direccionados por un apuntador de registros.-4 el tamaño del archivo no necesariamente debe ser predefinido al inicio del proceso. esta limitado por el tamaño del medio de almacenamiento usado.-5- almacena un gran volumen de datos-6- como los datos son permanentes se pueden recuperar cuando se requiera. 

Def de Archivo:

Agrupacion organizada de registros de informacion que se almacena en un medio de almacenamiento permanente, se refieren a entidades u objetos del mismo tipo, los archivos siguen una estructura homogenea.

Def de Entidad:

Es cualquier cosa, persona, lugar o evento acerca de la cual se capturan/almacenan o procesan datos.           

DEF DE REGISTRO:

coleccion de campos de iguales o diferentes tipos, que estan relacionados entre si, por estar asociados a un mismo ente de informacion, se caracteriza por tener una estructura heterogenea, representa una instancia de la entidad. se clasifican segun su longitud y su naturaleza, Registro de longitud fija:
Cuando todos los registros del archivo ocupan la misma cantidad de posiciones o bytes, es decir el número y tamaño de los datos de un  registro es constante para todos los registros del archivo.

Registro de longitud variable:

  Cuando no todos los registros del archivo ocupan la misma cantidad de posiciones o bytes. El tamaño del registro puede variar porque los datos varíen en longitud o el número de datos de un registro cambie de un caso a otro. Este tipo de registro es menos usado, debido a que son más difíciles de manipular.

Registro de longitud indefinida:

Cuando no todos los registros del archivo tienen el mismo tamaño.  Su longitud depende del valor de una variable, es decir la longitud de cada registro es arbitraria.

Segun su naturaleza: Registro Lógico:

Es el conjunto de datos o campos referentes a una misma entidad, que conforman una unidad para un determinado proceso o programa que el computador ejecuta Registro Físico:
Es el conjunto de uno o mas registros lógicos. Es el conjunto de datos que se transfiere en una operación física de lectura/escritura, es decir el grupo de bytes transferidos entre la memoria principal y el dispositivo de almacenamiento a través de operaciones de E/S                    DEF DE CAMPO:
unidad minima de informacion considerada como un conjunto de caracteres que forman un dato, para individualizar de modo preciso y unico a cualquier elemento, siendo la unidad mas pequeña de un registro, define una caracteristica especifica de la unidad. Se clasifican segun EL TIPO DE DATO ALMACENADO Y SEGUN SU USO, SEGUN EL TIPO DE DATO ALMACENADO:

Predefinidos en el lenguaje

Tipos de datos que vienen incorporados dentro del lenguaje que se use para programar. Por ejemplo Numéricos, Alfanuméricos, Lógicos, etc.

Definidos por el usuario

Tipos de dato que el usuario crea de acuerdo a sus necesidades. Por ejemplo Arreglos, Registros, etc.-

SEGUN SU USO

Clave:

.Campo que sirve para localizar registro(s) dentro de un archivo. Cualquier campo dentro de un registro puede ser una clave.

Dato

: Campo que contiene una información y puede ser o no clave Uso interno:
Campo que es utilizado sólo por los programadores y no puede ser accesado por el usuario Clasificacion de los campos clave, :
 

Segun su complejidad

Clave simple:

es aquella que esta formada por un solo campo del registro Clave Compuesta:
, esta formada por la unión de más de un campo del registro.

Según el número de registros localizados:

Clave Única:

es la clave que identifica de manera única y precisa un registro en particular

.

Clave Duplicada:

, se caracteriza porque existe más de un registro que es identificado por la clave Términos para las claves: 1-Clave Primaria, identifica inequívocamente un solo registro en el archivo. 2-
Clave Candidata:, son todas las claves posibles a ser claves primarias.3-

Clave Secundaria:

son todas las claves candidatas que no son claves primarias.4-

Clave Foránea:

resultan de la relación de dos archivos mediante una clave primaria.

CLASIFICACION DE LOS ARCHIVOS SEGUN TIPO DE CONTENIDO ALMACENADO: 1-Archivo de texto:

son aquellos archivos que estan expresados en formato ascii, no tienen caracteres de control, por tanto se puede ver su informacion utilizando comandos de sistema operativo, procesador de texto o editores.

2-Archivo de datos:

En contraposicion con los archivos de texto, los archivos de datos contienen caracteres de control. por ejemplo, un documento escrito en un procesador de palabras es considerado un archivo de datos para ese procesador de palabras.

3- Archivo de programa:

Cualquier secuencia logica de instrucciones desarrollada en algun lenguaje de programacion es un archivo de programas.

4- Archivo de ejecutables(.exe):

son generados por archivos de programas y tienen autonomia para ejecutar las tareas para las cuales fueron diseñados.

4- Archivo de objeto(.obj):

es un programa que ha sufrido un proceso de compilacion, se encuentra expresado en codigo de maquina, es importante destacar que un programa fuente puede ser perfectamente convertido a un programa objeto.-

CLASIFICACION DE LOS ARCHIVOS DE DATOS:

Se caracterizan por ser: Permanentes, temporales, transitorios.

CLASIFICACION DE LOS ARCHIVOS DE DATOS SEGUN SU CONTENIDO: 1-Maestro(Permanente):

son aquellos archivos que contienen informacion principal, basica y poco variable(modificada) de los entes centrales(mas importantes) de una aplicacion. estan formados por registros que contienen campos fijos y de baja frecuencia de variacion en el tiempo. los archivos maestros son permanentes y se mantienen actualizados mediante el uso de archivos de transacciones.

2- Movimiento o transacciones(temporales):

Son archivos que contienen todos los datos que de una u otra forma modifican o actualizan los archivos maestros; además acumulan los datos acerca de los eventos de entrada y salida que ocurren en una entidad. Estos archivos se utilizan conjuntamente con los archivos maestros, por lo tanto debe existir algún campo de enlace o común entre ellos.

3-Historico(permanente):

Contienen información de transacciones ya procesadas, es decir información acumulada a lo largo del tiempo de los estados anteriores de archivos que han sufrido procesos de actualización; también podrían acumular datos de variación periódica en el tiempo.Son útiles para realizar comprobaciones sobre los cambios efectuados en los archivos y para la confección de estadísticas. los historicos se clasifican en: 1- Históricos en línea: datos están disponibles en el momento.2- Históricos fuera de línea: datos no disponibles en el momento.

4-Indice(permanente):

Son usados para indicar mediante una referencia (clave o ubicación) el lugar de los registros en otros archivos.

5-Ordenamiento(transitorio):

Son archivos transitorios debido que se usan para ordenar los registros por un campo o clave especifica y con esto facilitar la búsqueda de información-

6-respaldo(permanente):

  También conocidos como archivos de backup, son copias que se realizan de los archivos tanto maestros como de transacciones y normalmente se guardan en un medio de almacenamiento diferente de donde se encuentran los archivos originales-

7 seguridad y proteccion(permanente):

Son archivos usados bajo ambientes multiusuario, guardan información sobre la naturaleza de las operaciones realizadas sobre los datos y los responsables de las mismas. Son archivos que guardan la información de los usuarios, como los niveles de acceso.
–

CLASIFICACION DE LOS ARCHIVOS SEGUN SU ORGANIZACION: 1Archivo Secuencial:

Los registros se agrupan en un orden cronológico.

2- Archivo indexado:

se caracterizan por disponer de un área de datos que trabaja en conjunto con un área de índice. El área de datos, contiene propiamente los datos del registro. El área de índice, contiene el conjunto de claves y apuntadores del área de datos Tamaño Tipos de Datos c++:
El tamaño ocupado de un:int es de            32 bits -> 4 byte-short es de        16 bits -> 2 byte-long es de         32 bits -> 4 byte-char es de           8 bits -> 1 byte-float es de         32 bits -> 4 byte-double es de     64 bits -> 8 byte-bool es de           8 bits -> 1 byte   Tamaño Tipos de Datos Visual Basic 6:

:

OPERACIONES DE ENTRADA Y SALIDA- Operaciones básicas de lectura y escritura:

Los procesos de lectura/escritura son fundamentales para el procesamiento de archivos, ya que son acciones que efectúan las operaciones de entrada/salida.Dependiendo del lenguaje de programación que se use, la forma concreta de las proposiciones de lectura y escritura pueden variar. Algunos lenguajes proporcionan acceso de muy alto nivel a la lectura/escritura y se encargan automáticamente de los detalles por el programador, por el contrario otros proporcionan acceso de un nivel inferior.

Buffers o Memorias Intermedias

Son bloques de memoria principal que crea el sistema, y las utiliza como áreas de entrada/salida para programas y datos en el computador .En el caso de lectura, los datos leídos de los periféricos o almacenamiento secundario, son almacenados temporalmente en el buffer, para que en el momento de ser necesitados sean accedidos a la velocidad de manejo de la memoria RAM.En el caso de escritura, los datos son almacenados en el buffer hasta que se llene, entonces el sistema ordena la aseguración de los mismos en el almacenamiento secundario.

Consideraciones:

En algunos computadores es posible que el programador, defina el número de buffers que desea utilizar.  Cada buffer debería ser igual o tener como mínimo la longitud del bloque físico de registros lógicos que se utilice, ya que es precisamente esa longitud la que el computador lee o escribe en cada operación de E/S. Por otra parte, es importante tener en cuenta el número de buffers a manipular, porque ellos forman parte de la memoria principal. El uso excesivo de un número de buffers podría producir el agotamiento de la memoria disponible en el computador para la ejecución de los programas Bloque Físico:

Cantidad de registros lógicos que el computador lee o escribe en cada operación de E/S.

Factor Bloque

Es precisamente la longitud de los Bloques Físicos.

Separador entre Bloques

Espacio necesario que delimita los Bloques Físicos dentro del Archivo.

Apuntador de Registro

Es un valor numérico que indica la posición de un registro dentro del archivo. Aparece cuando se crea o se abre un archivo. Dependiendo del lenguaje de programación, los registros de los archivos comienzan en la posición cero o en la uno.

Descripción de los procesos lógicos de lectura y grabación

Dentro del sistema operativo:

existe un conjunto de programas que están relacionados con archivos y dispositivos de E/S, estos reciben el nombre de administrador de archivos, y hacen la gestión entre los programas y los dispositivos.

El administrador de archivos:

puede concebirse como una serie de procedimientos que van desde aspectos simbólicos o lógicos, hasta aspectos físicos. 

Procedimientos que intervienen en Operaciones de E / S:

Es importante destacar, que si se trabaja con bloqueo de registros, la transmisión de la información de memoria principal al dispositivo de almacenamiento, se realizará una vez que se halla completado el buffer.Existen casos en los que el administrador de archivos no puede esperar que el buffer se llene para transmitirlo. Por ejemplo, si se ejecuta la instrucción de cierre de archivo, se tendría que vaciar todos los buffers de salida que tengan datos en espera de ser transferidos, para que así los datos no se pierdan.

Importancia de minimizar el número de operaciones de E/S

Las operaciones de entrada/salida consumen mas tiempo que las operaciones internas, por ello es importante reducirlas, y esto se logra trabajando con bloqueo de registros.

Ventajas del Bloqueo de Registro:

Mayor velocidad en los procesos de E/S:

Las operaciones de E/S son las que consumen mayor tiempo en la ejecución de los programas, al intervenir elementos mecánicos ajenos a la unidad central de procesamiento.

Mayor aprovechamiento de la capacidad del soporte de almacenamiento secundario:

Debido a que en las cintas magnéticas y discos, los bloques se graban separados por espacios interbloques.

OPERACIONES BASICAS DE ARCHIVOS: 1-Creación:

Para poder trabajar con un archivo lo primero que hay que hacer es crearlo, esto implica el almacenamiento sobre un soporte físico de los registros, utilizando una organización adecuada de acuerdo al uso del archivo dentro de los procesos en los que esta involucrado

.2-Consulta,

Consiste en localizar uno o varios registros, para acceder la información contenida en ellos. Dependiendo del tipo de consulta requerido, se define quién o quienes serán los campos claves. Las  consultas pueden ser Individuales o Particulares y Globales o Grupales Consultas Individuales:
Cuando se accede a un único registro.

Consultas Globales

Cuando se accede a mas de un registro en una sola operación de consulta. Existen dos maneras de hacer consultas globales (Campos Duplicados o Comodín)

3-Actualización:

Para que la consulta sobre un archivo sea realmente útil, el archivo deberá estar al día, es decir, actualizado. El proceso de actualización de un archivo, conlleva cuando sea necesario, la inclusión de nuevos registros, la eliminación de otros y la modificación de algunos registros existentes. Estas operaciones pueden afectar a un registro completo o solamente a alguno(s) de sus campo(s).

4-Inclusión de Registros

Consiste en agregar un nuevo registro al archivo. El proceso de inclusión de registros afecta directamente el tamaño del archivo, éste proceso debe tener ciertas validaciones dependiendo de la naturaleza del mismo. Existen dos formas para incluir registros:  Adición-Inserción.

5- Modificación de Registros

Consiste en la alteración o cambio del contenido del campo(s) en un registro. Cabe destacar que dentro de un registro pueden existir campos modificables y campos no modificables.

6-Eliminación de Registros

Consiste en la anulación o borrado de un registro. Para que el procedimiento de eliminación se pueda realizar, es importante tomar en cuenta los siguientes aspectos:-El registro debe existir en el archivo-En caso de utilizar un “campo status” debe estar en “activo”. La eliminación puede realizarse de dos formas:
Eliminación Lógica,
Consiste en la eliminación temporal del registro y esto se logra a través del campo status.
Eliminación Física, Consiste en la eliminación definitiva del registro, es decir el registro debe ser borrado del medio de almacenamiento.

7-Reactivación de Registros

Consiste en cambiar el valor del “campo status” a fin de reactivar un registro, con esto se logra que un registro que se encuentra eliminado lógicamente, vuelva a ser un registro activo para poder ser consultado y/o modificado.

ACTUALIZACION DE ARCHIVOS: Actualización en Línea:

Consiste en la utilización de los archivos en forma interactiva, es decir con la intervención directa y continua del usuario durante las diversas fases de ejecución del programa Actualización por Lotes:

La programación por Lotes ó “BATCH”, se caracteriza porque los programas actúan sobre uno o varios archivos de entrada, Los procesos que se ejecutan son repetitivos para todos los registros del archivo, la actualización la realizan programas que tienen poca o ninguna intervención por parte del usuario,Las transacciones son acumuladas en un lapso para luego ser procesadas por un programa.

Actualizaciones en Tiempo Real

Son procesos que interactúan activamente con un entorno y dinámica conocida en relación con sus entradas y salidas.Se caracteriza por interactuar con el mundo real (proceso físico), emite respuestas correctas y cumple restricciones temporales.

METODOS DE ORGANIZACION Y ACCESO DE ARCHIVOS: Organización:

de archivos se aplica a la forma como se almacenan, colocan o graban los registros de un archivo.

Acceso:

se refiere al método utilizado para acceder o localizar los registros de un archivo, prescindiendo de su organización.

Organización de archivos:

Archivos Secuenciales, Los datos se agrupan en un orden cronológico.
Archivos Indexados, Los registros se acceden a través de una clave, que puede ser simple, compuesta, única o duplicada.
Archivos Directos, Son parecidos a los archivos indexados, y se diferencian de ellos en que el valor de la clave es la misma posición relativa  del registro dentro del área de datos.

Métodos de acceso:

Acceso Secuencial,

Los registros se leen desde el principio hasta el final del archivo, de tal forma que para leer un registro se leen todos los que le preceden.

Acceso Directo

Cada registro puede leerse o escribirse directamente, sin necesidad de leer o escribir los que le preceden. Basta con expresar su dirección relativa dentro del archivo para poder ubicar el registro.

Acceso por Índice

Se accede directamente a los registros  por su clave, mediante una consulta al área de índice, que contiene la clave y la dirección relativa de cada registro, posteriormente con esta dirección relativa se hace un acceso directo al registro buscado en el área de datos.Se pueden clasificar en:  Acceso secuencial del área de datos- Acceso secuencial del área de índice. – Acceso indexado Técnicas de Búsqueda.

En un archivo indexado el acceso puede ser:

Acceso secuencial del área de datos

En cuyo caso no se usa para nada el área de índice, sino que se recorren en forma secuencial el área de datos.

Acceso secuencial del área de índice

Se recorre en forma secuencial los registros del área de índice, hasta conseguir el buscado y  luego se accede en forma directa el área de datos.

Acceso indexado por Técnicas de Búsqueda

Se busca el valor de la clave en el área de índice, haciendo uso de los métodos de búsqueda establecidos por el lenguaje en el cual se esta trabajando, luego se ubica en forma directa el registro que le corresponde en el área de datos. 

MEDIOS DE ALMACENAMIENTO SECUNDARIO:

 

Tarjeta Perforada:

Concepto: Es una cartulina con secciones que pueden o no estar perforadas, lo que supone un código binario.Años 1960 y 1970. 

Caracteristicas basicas: No Continuo,No reutilizable. Acceso: secuencial. Principio: perforacion.

Cinta perforada:

Concepto: Consiste en una larga tira de papel en la que se realizan agujeros para almacenar los datos. Caracteristicas basicas: continuo, no reutilizable. Acceso: secuencial. Principio: perforacion.

Cintas magneticas:

Concepto: Es un tipo de soporte de almacenamiento de información que se graba en pistas sobre una banda de un material magnético, generalmente óxido de hierro o algún cromato. Caracteristicas basicas: continua, reutilizable. acceso: secuencial. Principio: bit magnetico.

Discos magneticos:

Concepto: Poseen discos circulares magnéticos de una o dos caras que rotan rápidamente para acceder información, también generalmente de óxido ferroso. caracteristicas basicas: Aleatorio, reutilizable. Acceso: directo. Principio: bit magnetico.

Discos compactos:

Concepto:  Material de policarbonato de plástico, al que se le añade una capa refractante de aluminio, utilizada para obtener más longevidad de los datos, que reflejará la luz del láser. Caracteristicas basicas: Continua, pueden ser reutilizables o no. Acceso: Secuencial. Principio: Quemadura y luz optica.

CALCULO DE ESPACIO EN DISCO: Lógica:

  Se suman la longitud de los Campos  Física:
  Se suman la longitud de los registros lógicos + SEB. Todo los registros lógicos deben ser fijos, los registros físicos deben tener la misma cantidad de registros lógicos, es decir, el factor de bloqueo debe ser constante.