Grace: um simulador de MIPS para estudo da arquitetura de computadores

Abstract

Na disciplina de Infraestrutura de Hardware, sao abordados os com- ˜ ponentes essenciais para o funcionamento do computador, incluindo unidades de processamento, memoria e armazenamento. A interface entre hardware e ´ software se da pela Instruction Set Architecture (ISA) - conhecida como re- ´ pertorio de instruc¸ ´ oes em portugu ˜ es, usando uma implementac¸ ˆ ao em forma de ˜ linguagem de montagem (Assembly) gerada por compiladores de linguagens de programac¸ao de n ˜ ´ıvel mais alto. Essa linguagem usa mnemonicos que abs- ˆ traem a representac¸ao bin ˜ aria das instruc¸ ´ oes e de dados, de forma que seja ˜ mais facil e intuitivo a programac¸ ´ ao da CPU. Os alunos da disciplina desen- ˜ volvem codigos em Assembly para entender como as instruc¸ ´ oes s ˜ ao executadas ˜ pelo processador, e consequentemente a forma que os compiladores geram essa linguagem a partir de codigos de n ´ ´ıvel superior. Ferramentas como simuladores de repertorio de instruc¸ ´ oes s ˜ ao usadas para ler o c ˜ odigo e gerar sa ´ ´ıdas com base nele, exibindo os dados nos registradores para verificac¸ao de correc¸ ˜ ao. ˜ Geralmente essas ferramentas incluem um editor de texto proprio, al ´ em de ou- ´ tros elementos graficos para guiar o usu ´ ario. Dado que existem poucas fer- ´ ramentas similares, muitas delas nao s ˜ ao multiplataforma e est ˜ ao restritas a ˜ sistemas operacionais espec´ıficos, foi desenvolvido um interpretador de Assembly em formato de linha de comando de codigo aberto e prop ´ osito educacional. ´ O objetivo e torn ´ a-lo multiplataforma e f ´ acil de usar, sem a necessidade de usar ´ um editor de texto espec´ıfico. Isso facilitara o desenvolvimento das atividades ´ da disciplina de Infraestrutura de Hardware e estara dispon ´ ´ıvel gratuitamente para qualquer usuario interessado.