Um Estudo Comparativo entre Simuladores Computacionais para Apoio à Disciplina de Arquitetura e Organização de Computadores

  • Guilherme Esmeraldo IFCE
  • Cícero Samuel Mendes IFCE
  • Lucas Fontes IFCE
  • Edson Lisboa IFS

Resumo


Este artigo apresenta um estudo comparativo de simuladores utilizados para apoio à disciplina de arquitetura e organização de computadores, a fim de identificar, de acordo com um conjunto de métricas preestabelecidas, suas potencialidades e deficiências no processo de ensino-aprendizagem, bem como se possibilitam a aquisição de habilidades práticas, as quais são fundamentais para o exercício da profissão. De acordo com os resultados, pôde-se constatar que a maioria dos simuladores não atendem às métricas utilizadas e que há necessidade de maiores esforços com o objetivo de tratar aspectos de acessibilidade e metodológicos.

Referências

Akram, A. and Sawalha, L. (2016) “x86 computer architecture simulators: A comparative study”. In IEEE 34th International Conference on Computer Design (ICCD).

Ardestani, E. K., Renau, J. (2013) “ESESC: A fast multicore simulator using time-based sampling”. In 2013 IEEE 19th International Symposium on High Performance Computer Architecture (HPCA). p. 448-459.

Black, M. (2016) “Export to arduino: a tool to teach processor design on real hardware”. In Journal of Computing Sciences in Colleges, 31(6), pp.21-26.

Bochs. (2017) The Bochs IA-32 Emulator Project. http://bochs.sourceforge.net.

Butko, A., Garibotti, R., Ost, L. and Sassatelli, G. (2012) “Accuracy evaluation of gem5 simulator system”. In 7th International Workshop on Reconfigurable and Communication-Centric Systems-on-Chip (ReCoSoC). pp. 1-7.

Cordeiro, E. S., Stefani, I. G., Soares, T. C. and Martins, C. A. (2003) “DCMSim: Didactic cache memory simulator”. In 33rd Annual Frontiers in Education. Vol. 2, pp. F1C 14-19.

Cruz, E. H. M., Foleiss, J. H., Assunção, G. P. and Gonçalves, R. A. L. (2008) “Ferramenta de Simulação de Processador para Ensino de Graduação e Pesquisa Científica”. In Anais SULCOMP, v. 4.

Donzellini, G. and Ponta, D. (2007) “A simulation environment for e-learning in digital design”. In IEEE Transactions on Industrial Electronics, 54(6), pp. 3078-3085.

Esmeraldo, G. and LISBOA, E. B. (2017) “Uma Ferramenta para Exploração do Ensino de Organização e Arquitetura de Computadores”. In International Journal of Computer Architecture Education, v. 6. p. 68-75.

Felix, A., Pousa, C., and Carvalho, M. (2006) “DIMIPSS: Um simulador didático e interativo do MIPS”. In Workshop sobre Educação em Arquitetura de Computadores. p. 49-52.

Ghafarian, R. (2016) “Microelectronics packaging technology roadmaps, assembly reliability, and prognostics”. Facta universitatis-series: Electronics and Energetics, 29(4), pp.543-611.

Hexsel, R. A. and Carmo, R. (2013) “cMIPS – uma Ferramenta Pedagógica para o Estudo de Arquitetura”. In: International Journal of Computer Architecture Education. v.2, n.1. p. 29 -32.

Kleitz, W. (2006) Digital Electronics with VHDL, Quartus II Version. Pearson Prentice Hall.

Kurniawan, W. and Ichsan, M. H. H. (2017) “Teaching and learning support for computer architecture and organization courses design on computer engineering and computer science for undergraduate: A review”. In 4th International Conference on Electrical Engineering, Computer Science and Informatics (EECSI). pp. 1-6.

Magnusson, P. S., Christensson, M., Eskilson, J., Forsgren, D., Hallberg, G., Hogberg, J., and Werner, B. (2002) “Simics: A full system simulation platform”. In Computer, 35(2), p. 50-58.

Mustafa, B. (2013) “YASS: A System Simulator for Operating System and Computer Architecture Teaching and Learning”. In European Journal of Science and Mathematics Education, v. 1, n. 1, p. 34-42, 2013.

Nikolic, B., Radivojevic, Z., Djordjevic, J. and Milutinovic, V. A. (2009) “Survey and Evaluation of Simulators Suitable for Teaching Courses in Computer Architecture and Organization”. IEEE Transactions on Education, Vol. 52, No. 4.

Null, L. and Lobur, J. (2003). “MarieSim: The MARIE computer simulator”. In Journal on Educational Resources in Computing (JERIC), 3(2), 1.

Patel, A., Afram, F., Chen, S. and Ghose, K. (2011) “MARSS: a full system simulator for multicore x86 CPUs”. In 2011 48th ACM/EDAC/IEEE Design Automation Conference (DAC). pp. 1050-1055.

Penna, P. H. M. M. and Freitas, H. C. (2013) “Análise e Avaliação de Simuladores de Sistemas Completos para o Ensino de Arquitetura de Computadores”. International Journal of Computer Architecture Education (IJCAE), v. 2, no. 1. pp 13-16.

Rocha, M. da G. B., Nicoletti, M. do C., Fabbri, S. C. P. F., Barros, E. N. da S. and Frery, A. C. (2005) “Currículo de Referência da SBC para Cursos de Graduação em Bacharelado em Ciência da Computação e Engenharia de Computação”. Relatório Técnico, Sociedade Brasileira de Computação (SBC).

Silva, G. P. and Borges, J. A. dos S. (2017) “O Simulador SimuS na Plataforma Raspberry Pi”. In Computer Architecture Education (IJCAE) v. 6, n. 1. p. 36-45.

Skrien, D. (2001) "CPU Sim 3.1: A tool for simulating computer architectures for computer organization classes". In Journal on Educational Resources in Computing (JERIC), 1(4), 46-59.

Verona, A. B., Martini, J. A. and Gonçalves, T. L. (2009) “SIMAEAC: Um Simulador Acadêmico para Ensino de Arquitetura de Computadores”. In Varia Scientia, v. 9, n. 16, p. 139-148.

Vieira, P. V., Raabe, A. L. A. and Zeferino, C. A. (2009) “Bipide: Ambiente de desenvolvimento integrado para utilização dos processadores bip no ensino de programação”. XX SBIE.

Vollmar, K. and Sanderson, P. (2006) “MARS: an education-oriented MIPS assembly language simulator”. In SIGCSE, Vol. 6. pp. 239-243.

Wolffe, G. S., Yurcik, W., Osborne, H. and Holliday, M. A. (2002) “Teaching computer organization/architecture with limited resources using simulators”. In Proceedings of the 33rd SIGCSE technical symposium on Computer science education, ACM SIGCSE Bulletin. Vol. 34, No. 1.
Publicado
02/12/2019
Como Citar

Selecione um Formato
ESMERALDO, Guilherme; MENDES, Cícero Samuel; FONTES, Lucas; LISBOA, Edson. Um Estudo Comparativo entre Simuladores Computacionais para Apoio à Disciplina de Arquitetura e Organização de Computadores. In: CONGRESSO SOBRE TECNOLOGIAS NA EDUCAÇÃO (CTRL+E), 4. , 2019, Recife. Anais do IV Congresso sobre Tecnologias na Educação. Porto Alegre: Sociedade Brasileira de Computação, dec. 2019 . p. 434-443. DOI: https://doi.org/10.5753/ctrle.2019.8915.