Neanderwin

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NeanderWin - Um Simulador Didático para uma Arquitetura do Tipo
Acumulador
José Antonio S. Borges
NCE/UFRJ e UNESA
antonio2@nce.ufrj.br
Resumo
O uso de simuladores que permitam a compreensão
do funcionamento do processador é fundamental para
o ensino adequado de arquitetura de processadores.
Este artigo apresenta um simulador de código livre
para o Neander-X, que é uma extensão daconhecida
arquitetura do Neander.
O simulador aqui
apresentado estende o conjunto de instruções
inicialmente proposto e torna disponível um ambiente
integrado de desenvolvimento, onde o aluno pode
editar, compilar e executar código de programas
escritos na linguagem de montagem do processador
Neander-X.

1. Introdução
Um dos problemas encontrados no ensino de
arquitetura de computadores éfazer com que os alunos
compreendam corretamente o funcionamento de um
processador, proporcionando também uma visão
comparativa
sobre
algumas
possibilidades
arquiteturais. As fontes bibliográficas que são usadas
no Brasil em particular [1], [2], [3] e [4] apresentam
exemplos de arquiteturas relativamente complexas,
talhadas para cursos dados no exterior sob condições de
ensino ideais queincluem bons laboratórios de
computação e monitoria. Essas estratégias de cursos
nem sempre são de fácil aplicação, especialmente nas
universidades brasileiras com menores recursos e com
alunos de menor nível técnico.
Nas várias disciplinas que incluem aspectos de
arquitetura de computadores, que ao longo dos anos
temos aplicado em vários cursos e em vários níveis,
muitas vezes nosdeparamos com a necessidade do uso
de modelos mais simples, não só quando se trata de
disciplinas aplicadas nos primeiros períodos dos cursos
de ciência da computação, mas também nos cursos de
sistemas de informação, onde o uso de um modelo
complexo pode significar grandes dificuldades na
assimilação desses conceitos.

Gabriel P. Silva
DCC-IM/UFRJ
gabriel.silva@ufrj.br
O ensino efetivo dearquiteturas de computadores
praticamente obriga o professor ao uso de um
simulador. Infelizmente, os simuladores atualmente
disponíveis para ensino no Brasil (o que muitas vezes
significa serem sistemas gratuitos), apresentam uma
interface de usuário pouco elaborada e com poucos
recursos operacionais, e mesmo considerando o uso de
arquiteturas mais simples, é usual por parte dos alunos
umacerta dificuldade de trabalhar com eles. Por
exemplo, alguns simuladores exibem a necessidade da
codificação do programa diretamente em linguagem de
máquina; outros exigem a execução de seqüências de
comandos para realizar as ações; outros ainda só
suportam a execução em modo DOS.
Por outro lado, o ciclo de depuração de qualquer
programa (em particular programas em linguagem de
montagem oulinguagem de máquina) exige diversas
modificações no código, com idas e vindas entre as
etapas de codificação, compilação e execução. O
resultado é que poucos alunos conseguem resolver as
tarefas de uso do simulador com precisão, e existe
sempre alto índice de cópia de soluções.
O sistema simulador NeanderWin, apresentado neste
artigo, procura resolver esses problemas através um
ambienteintegrado de desenvolvimento, onde o aluno
pode editar o código em linguagem de montagem,
compilar e receber imediatamente mensagens relativas
a erros de sintaxe, carregar na memória e simular a
execução do programa, com visualização imediata e
altamente interativa. O programa, por ser distribuído
em código aberto, viabiliza a sua expansão (por outros
professores ou por alunos em projeto),possibilitando a
exploração de variantes da arquitetura ou adição de
novas ferramentas de ensino ou projeto.
O NeanderWin se tornou uma ferramenta muito útil
para o ensino de arquitetura de computadores tendo
sido usada pelos autores em turmas com níveis
acadêmicos diversificados sempre com grande
aproveitamento dos alunos.

2. Trabalhos anteriores

3. Arquitetura do Neander-X...
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