Neander

NeanderWin - Um Simulador Didático para uma Arquitetura do TipoAcumulador

José Antonio S. Borges NCE/UFRJ e [e-mail] Gabriel P. Silva DCC-IM/UFRJ [e-mail]

Resumo

O uso de simuladores que permitam a compreensãodo funcionamento do processador é fundamental parao ensino adequado de arquitetura de processadores. Este artigo apresenta um simulador de código livre para o Neander-X, que é uma extensão da conhecidaarquitetura do Neander. O simulador aquiapresentado estende o conjunto de instruçõesinicialmente proposto e torna disponível um ambienteintegrado de desenvolvimento, onde o aluno podeeditar, compilar e executar código de programasescritos na linguagem de montagem do processador Neander-X.

1. Introdução

Um dos problemas encontrados no ensino dearquitetura de computadores é fazer com que os alunoscompreendam corretamente o funcionamento de um processador, proporcionando também uma visãocomparativa sobre algumas possibilidadesarquiteturais. As fontes bibliográficas que são usadasno Brasil em particular [1], [2], [3] e [4] apresentamexemplos de arquiteturas relativamente complexas,talhadas para cursos dados no exterior sob condições deensino ideais que incluem bons laboratórios decomputação e monitoria. Essas estratégias de cursosnem sempre são de fácil aplicação, especialmente nasuniversidades brasileiras com menores recursos e comalunos de menor nível técnico. Nas várias disciplinas que incluem aspectos dearquitetura de computadores, que ao longo dos anostemos aplicado em vários cursos e em vários níveis,muitas vezes nos deparamos com a necessidade do usode modelos mais simples, não só quando se trata dedisciplinas aplicadas nos primeiros períodos dos cursosde ciência da computação, mas também nos cursos desistemas de informação, onde o uso de um modelocomplexo pode significar grandes dificuldades naassimilação desses conceitos.O ensino efetivo de arquiteturas de computadores praticamente obriga o professor ao uso de umsimulador. Infelizmente, os simuladores atualmentedisponíveis para ensino no Brasil (o que muitas vezessignifica serem sistemas gratuitos), apresentam umainterface de usuário pouco elaborada e com poucosrecursos operacionais, e mesmo considerando o uso dearquiteturas mais simples, é usual por parte dos alunosuma certa dificuldade de trabalhar com eles. Por exemplo, alguns simuladores exibem a necessidade dacodificação do programa diretamente em linguagem demáquina; outros exigem a execução de seqüências decomandos para realizar as ações; outros ainda sósuportam a execução em modo DOS.Por outro lado, o ciclo de depuração de qualquer programa (em particular programas em linguagem demontagem ou linguagem de máquina) exige diversasmodificações no código, com idas e vindas entre asetapas de codificação, compilação e execução. Oresultado é que poucos alunos conseguem resolver astarefas de uso do simulador com precisão, e existesempre alto índice de cópia de soluções.O sistema simulador NeanderWin, apresentado nesteartigo, procura resolver esses problemas através umambiente integrado de desenvolvimento, onde o aluno pode editar o código em linguagem de montagem,compilar e receber imediatamente mensagens relativasa erros de sintaxe,

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