Файл: Левковиц, Д. Структуры информационных массивов оперативных систем.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.10.2024
Просмотров: 63
Скачиваний: 0
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 8-11 |
|||
|
Сравнительные |
данные по обновлению |
различных |
|
|||||||||||
|
|
|
|
структур |
файла |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Тип обновления |
Мультисписок |
Инвертированный |
Секторно-после |
||||||||||||
|
список |
|
|
довательный |
|||||||||||
Добавление |
полной за |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ТА |
|||
писи |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Уничтожение |
полной |
T3 |
+ |
ÏTA |
|
Т3 + |
|
2ТА+ |
Т3 |
+ |
2ТА |
||||
записи |
|
|
|
|
|
|
+ NH(T3+ |
|
Т,) |
|
|
|
|||
Уничтожение |
п клю |
Т3 |
+ |
2ТД |
|
7'з + |
2 7 Л + |
Г3 |
+ |
2ТА |
|||||
чей |
|
|
|
|
|
|
|
+ п(Та+ |
|
TL) |
Т3 |
+ |
2ТА |
||
Изменение |
неключе |
Т3 |
+ 2ТА |
|
Т |
3 |
+ 2Т |
Д |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||
вых данных |
(без пе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ремещения) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Изменение |
неключе |
(Л^+ 1)Г 3 + |
{NH+\)T3 |
|
+ |
Т3 |
+ |
2ТА |
|||||||
вых данных) с пере |
+ |
27-Л |
+ 2TA |
+ |
|
NhTL |
|
|
|
||||||
мещением) |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
(п+\)Т3 |
|
+ |
|
|
|
|||||
Добавление |
п ключей |
(я + |
1) 7-,+ |
|
|
Т3 |
+ |
2ТА |
|||||||
|
+ 2ТА+ |
пТ, |
|||||||||||||
|
|
|
|
+ |
27 л |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Пример. |
|
В табл . 8-12 |
содержатся типичные |
временные |
|||||||||||
значения |
параметров файла, приведенных в |
табл . 7-3. |
|||||||||||||
В этом примере предполагается, |
что |
должн а |
быть |
ис- |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
8-12 |
||
|
|
|
Параметры файла, ЗУПД и запроса |
|
|
|
|||||||||
|
Параметр |
Значение |
|
|
Параметр |
|
|
Значение |
|||||||
|
V |
|
|
10,000 |
|
|
Ls |
|
|
|
|
150 |
|||
|
|
|
|
50,000 |
|
|
Р |
|
|
|
|
0,1 |
|||
|
Ï " |
|
20 |
|
|
а |
|
|
|
|
|
0,1 |
|||
|
|
1,000 |
|
А |
(быстрая) |
|
|
900 |
|||||||
Cj |
(быстрая) |
3,600 |
|
А |
(медленная) |
|
500 |
||||||||
Сг |
(медленная) |
2,000 |
|
Тг |
(быстрая) |
|
85 |
|
млсек |
||||||
|
R, |
|
|
100 |
|
7V |
(медленная) |
500 |
млсек |
||||||
|
к |
|
|
50 |
|
Rt |
(медленная) |
50 |
|
кбайт/сек |
|||||
|
|
|
4 |
|
R |
(быстрая) |
|
25 |
млсек |
||||||
|
|
|
|
3 |
|
R |
(медленная) |
50 |
млсек |
||||||
12* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
179 |
|
|
|
Т а б л и ц а 8-13 |
||
Прикрепление |
ЗУПД к компонентам файла |
||||
|
|
|
Инвертнрован- |
Секторпопо |
|
Компонента |
файла |
Мультисписок |
следовательная |
||
ныіі список |
|||||
|
|
|
структура |
||
|
|
|
|
||
Справочник |
|
Быстро |
Быстро |
Быстро |
|
|
|
действующая действующая действующая |
|||
Инвертированный |
список |
|
Медленная |
Быстро |
|
Данные |
|
Медленная |
действующая |
||
|
Медленная |
Медленная |
пользована комбинация быстродействующей и медленной
памяти |
З У П Д , |
где |
быстродействующая |
память |
З У П Д |
||||||||
представляет |
собой |
что-то |
подобное |
дисковой |
памяти, |
||||||||
а медленная |
память |
З У П Д — память |
на |
магнитных |
по |
||||||||
лосках. |
В |
табл . |
8-13 |
указывается |
распределение спра- |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ч а |
8-14 |
||
Сравнительные характеристики |
расчетного |
времени |
обновления |
||||||||||
|
Процедура* |
|
|
Мультисписок |
Инвертирован |
Секторно-по |
|||||||
|
|
|
следователь |
||||||||||
|
|
|
ный список |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ная |
структура |
|
Поиск, сек |
|
|
|
|
|
86,8 |
|
13,9 |
|
|
3.6 |
|
|
Добавление |
полной |
записи, |
|
4,0 |
|
15,0 |
|
|
0,6 |
|
|||
сек |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Уничтожение |
полной записи, |
|
1,3 |
|
15,8 |
|
|
1,3 |
|
||||
сек |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Уничтожение |
двух |
ключей, |
|
1,3 |
|
2,8 |
|
|
1,3 |
|
|||
сек |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Изменение неключевых, сек, |
|
1,3 |
|
1,3 |
|
|
1,3 |
|
|||||
данных |
(без перемещения) |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Изменение неключевых дан |
|
4,8 |
|
25,8 |
|
|
1,3 |
|
|||||
ных (с перемещением), |
сек |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Добавление |
двух |
ключей, |
|
1,7 |
|
2,8 |
|
|
1,3 |
|
сек
* Все процедуры включают перекодирование трехуровневого дерева; верхний уровень занесен в оперативную память [см. (6-11)].
вочника, инвертированных списков и файла по этим уст ройствам, а в табл . 8-14 содержатся вычисленные резуль таты. В табл . 8-9 приведены вычисления д л я времени поиска и обновления. Вычисления д л я времени поиска сделаны по формулам (7-1) — (7-3).
180
О д н а ко нельзя делать категорических обобщении из
этих результатов, так как они сильно |
зависят |
от |
значе |
|
ний п а р а м е т р о в |
устройств. Например, |
значения |
р и а |
|
сильно зависят |
от типа списка. М о ж н о , |
однако, |
подтвер |
дить некоторые интуитивные утверждения, сделанные ра нее. Поиск в инвертированных списках происходит зна чительно быстрее, чем в мультисписке. Поиск в списке
последовательных |
секторов |
происходит быстрее, чем |
|
в инвертированном |
списке, |
если р ~ а . |
С а м у ю высокую |
поисковую статистику дает |
система |
инвертированного |
|
списка. Время поиска вычисляется по |
формуле |
и в этом примере равно |
5,3 сек (см. т а б л . |
7- |
4). |
П р и операции обновления структура с инвертирован |
|||
ным списком х у ж е по |
быстродействию, |
чем |
система |
с мультисписком, и почти не зависит от параметров . Сек- торно-последовательная система при условии, что пере мещение происходит всегда внутри сектора, либо эквива лентна, либо не намного лучше по быстродействию, чем мультсписковая система.
8-6. СРАВНЕНИЕ МЕТОДОВ ОРГАНИЗАЦИИ ФАЙЛА
И з формул и таблиц д л я вычисления объема памяти фай ла и времени обработки, предложенные в гл. 6—8, видны трудности, возникающие при попытке д а т ь общую оцен ку одной структуры файлов по сравнению с другой. Н у ж но учитывать всевозможные качественные и количествен ные факторы, такие как однозначное и неоднозначное декодирование, неявные издержки памяти З У П Д , поиско вые возможности декодеров, скорость декодера, требова ния п а м я т и д л я декодера, скорость поиска файла, выход ное оборудование (пишущая машинка, печатающее уст
ройство, |
Э Л Т ) , требования межзаписной обработки, тип |
З У П Д , |
распределение компонентов ф а й л а (справочник, |
инвертированные списки, ф а й л данных) по типам З У П Д , |
характеристики запроса, требования обновления в ре
альном |
мастшабе времени в противоположность пакетно |
|||
му, сложность |
программирования . В табл . 8-15 |
содер |
||
ж а т с я |
сводка |
наиболее существенных |
свойств, |
относя |
щихся |
к файлу, и относительные оценки |
мультисписков, |
181
инвертированных списков и сскторпо-последопателыіых
структур. |
|
|
|
|
|
В системах с телетайпом скорость |
начального |
ответа |
|||
м о ж е т - б ы т ь |
более в а ж н ы м фактором, |
чем скорость по |
|||
следовательных ответов |
или |
суммарное время |
ответа, |
||
так как время последовательного поиска в любой |
систе |
||||
ме обычно |
меньше, чем |
время |
печати. О д н а к о в |
случае |
межзаписной обработки суммарное время ответа более существенно. В мультисписковых и секторных системах это время плохо учитывается, так как первое пересечение списков д л я конъюнкции ключей может появиться в лю бом месте самого короткого списка, хотя списки с управ ляемой длиной и секторные варианты увеличивают веро ятность быстрого ответа. С другой стороны, в инверти рованной списковой структуре начальное время ответа представляет собой явную функцию длины и количества списков, п о д л е ж а щ и х обработке. Если не требуется до-
поисковая статистика, |
исполнительная |
система |
может |
быть сконструирована |
так, чтобы начать |
выборку |
запи |
сей из файла, как только логическая обработка выдает первый поисковый адрес и в дальнейшем выборка из ф а й л а может перекрываться с процедурами обработки списка. Это приведет к более быстрому начальному от вету д л я систем инвертированных списков. В системе с Э Л Т время последовательного ответа становится кри тическим, если оператор хочет быстро просмотреть отве ты. Поэтому инвертированный список в этом случае предпочтительнее, т а к как он всегда самый быстрый в этом случае и время ответа зависит только от среднего времени доступа к З У П Д . В оперативной системе с вы сокоскоростным печатающим механизмом время выборки (последовательное и общее) является самым в а ж н ы м фактором .
Секторно-последовательная система требует наимень шего числа произвольных доступов в файл, но большего количества последовательных передач. В терминах чи стых списковых структур инвертированные списковые структуры превосходят мультисписковые системы, хотя последние могут (в некоторых случаях) быть улучшены
спомощью секторных разбиений.
Всекторно-последовательных системах нельзя вычис лить допоисковую статистику, за исключением некоторых
характеристик секторов |
и оценки ожидаемого ответа. |
Это вполне осуществимо, |
легко поддается программиро - |
182