Métodos de E/S, Indexación y Hashing: Funcionamiento y Comparativa
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Métodos de Entrada/Salida (E/S)
E/S Programada
Los datos se intercambian entre la CPU y el módulo de E/S bajo el control directo del programa. La E/S se produce de forma continua según la solicitud del programa.
Desventaja: La CPU debe esperar a que el módulo de E/S esté listo para la transferencia de datos.
E/S Mediante Interrupciones
El módulo de E/S interrumpe a la CPU cuando está preparado para intercambiar datos. La CPU realiza la transferencia y continúa con el procesamiento previo.
El programa genera una orden de E/S y sigue ejecutándose hasta que el hardware de E/S indica la finalización de la operación.
Desventajas: La CPU espera a que el módulo de E/S esté listo. Además, debe comprobar continuamente el estado del módulo, lo que degrada el rendimiento del sistema.
Ventajas: Es más eficiente que la E/S programada.
DMA (Acceso Directo a Memoria)
El controlador del dispositivo transfiere un bloque de datos directamente a la memoria sin intervención de la CPU.
Un procesador de E/S específico toma el control para transferir grandes bloques de datos.
Ventaja: No requiere intervención de la CPU y genera una interrupción por bloque en lugar de por byte.
Indexación
La indexación es un método de búsqueda que utiliza índices para asignar múltiples claves a un mismo dato. Se usa para localizar rápidamente información sin tener que revisar todas las filas de una tabla de base de datos.
Cuando el índice es demasiado grande para la memoria principal, se utilizan organizaciones como Hashing o B-Trees.
Índices Selectivos
Permiten posicionar un índice en un lugar y guardar mucha información referente a esa clave. Por ejemplo, buscar todas las películas vistas por una persona en un año específico.
- Ventajas: Búsqueda rápida.
- Desventajas: Inserción lenta, programación compleja y eliminación costosa.
Hashing
El hashing es una función que transforma una clave en una dirección. Se utiliza para minimizar los tiempos de búsqueda.
- Ventajas: Inserción rápida, programación menos compleja.
- Desventajas: Búsqueda lenta y desbalanceo fácil.