Trabalho Implementação Microprocessador+Otimizações de Compilador

Nesta página estão detalhados os procedimentos que devem ser seguidos para o desenvolvimento do Trabalho 1 da disciplina de Tópicos Avançados em Sistemas de Computação. Este trabalho será desenvolvido ao longo deste semestre letivo e constituirá parte da nota final da disciplina. É fortemente recomendado que os estudantes acessem com freqüencia esta página para: esclarecer possíveis dúvidas, estar ciente do cronograma, estar a par de possíveis atualizações/alterações no trabalho.

Objetivos: Implementar, utilizando a linguagem ArchC, um simulador para o processador escolhido conforme listagem a seguir. Definir e implementar otimizações de compilador compatíveis com as características do processador escolhido.

O que deve ser feito?

1. Implementar a especificação (mais próxima possível do modelo completo) do processador em ArchC.

2. Implementar o maior número de programas possível (pelo menos cinco programas: 1 instruções aritméticas, 1 instruções de memória, 1 instruções de desvio condicional, 1 loop, 1 instruções para chamadas a procedimentos) com exemplo que testam diferentes características do processador.

3. Fornecer montador/linker para o processador.

4. Escrever relatório (máximo de 10 páginas) relatando o que foi realizado no trabalho.

Sugestão de metodologia para desenvolvimento do trabalho

• Trabalho individual mas com forte viés colaborativo.

• Entendimento da arquitetura escolhida.

• Determinação e implementação dos recursos da arquitetura e do conjunto de instruções.

• Implementação comportamental das instruções.

• Testes de correção/desempenho da arquitetura.

• Definição/Configuração de um montador+linker para o processador.

• Definição de algoritmos para geração de código/otimizações de código e/ou implementação desses algoritmos.

Listagem de arquiteturas de processadores disponíveis para implementação

Qual o Cronograma ?

• 26/02: Início do trabalho – Apresentação das diretrizes e opções de processadores

• 04/02: Prazo máximo para definição da arquitetura/processador a ser modelado.

• 30/04: 1o. Checkpoint: O horário da aula será dedicado para entrevistas/esclarecimentos de dúvidas com cada estudante sobre o andamento do trabalho. É esperado que cada estudante apresente a versão inicial da implementação da arquitetura, definições dos formatos das instruções, registradores de pipeline e início da implementação do comportamento das instruções

• 20/05: 2o. Checkpoint: É esperado que cada estudante tenha finalizado a implementação do comportamento das instruções e apresente programas que utilizam os recursos (instruções) já implementados. Também será averiguado as definições já realizadas sobre a parte de geração de código

• 04/06: 3o. Checkpoint: Cada estudante deve apresentar a situação atual do trabalho: situação do simulador e ferramenta para geração/otimização de código

• 18/06: Envio para o e-mail do Professor e entrega de relatório impresso com, não mais que 8 páginas, contendo as seguintes seções :

1. Introdução.

2. O Processador XXXX (processador escolhido).

3. Modelagem do Processador Utilizando a Linguagem ArchC.

   3.1 Recursos Implementados.

3.2 Recursos Não-Implementados.

3.3 Bugs/Falhas Detectados e Não-Corrigidos.

3.4 Dificuldades Encontradas Durante o Desenvolvimento do Processador.

3.5 Experimentos com o Modelo em ArchC.

4. Conclusões e Trabalhos Futuros.

• Enviar o código fonte da ferramenta, o respectivo arquivo executável e programas de exemplo para execução.

• 24/06: Apresentação: cada estudante terá 15 minutos para apresentar seu trabalho.

• Até 25/06 - 11:00hs: Envio de mensagem, para o e-mail do Professor, com título: “Avaliações: Tópicos Avançados”. Essa mensagem deve conter as avaliações dos trabalhos dos demais estudantes.

Como será a avaliação?

• Os relatórios entregues serão avaliados pelo professor e pelos demais colegas que também devem ler o relatório e assistir a apresentação.

• Além disso, a avaliação também constará das avaliações parciais dos checkpoints (cada checkpoint terá peso 1).

• Será feita uma média entre as notas dadas pelos demais colegas e, a essa média será atribuido peso 1.5.

• A nota do professor para o relatório e apresentação também terá peso 1.5.

• A avaliação final de todo o trabalho de acordo com a abrangência e versão alcançada (peso 4);

• Bônus (peso 1.5): versão alcançada pelo simulador, organização e documentação do código, arquivo README, scripts para configuração e execução, clareza na explicação do relatório;

Dicas/Sugestões

• Procure estudar a implementação dos modelos implementados e disponíveis na página da linguagem ArchC.

• Inicie o trabalho o quanto antes. O tempo voa!

• Documente o código. Isso ajudará a relembrar o que estava sendo feito no dia anterior e, principalmente, depurar o código em caso de bugs.

• Retire as dúvidas quanto ao entendimento da sintaxe antes de implementá-la. Isso permitirá que a etapa de implementação não seja interrompida.

Perguntas frequentes:

P: Se faltar no dia do checkpoint, fica com 0?

R: Há duas possibilidades: 1) Se souber, previamente, que irá faltar em dia de checkpoint, a dupla deve avisar ao professor que irá agendar um horário anterior ao dia do checkpoint. 2) caso a falta seja devido a um imprevisto, a dupla deve procurar o professor e deve justificar a ausência e, após isso, o professor marcará um horário para a entrevista. Faltas sem justificativa, aí sim, terão 0 como nota do checkpoint.

P: Há possibilidade de adiar a entrega do trabalho por alguns dias?

R: Infelizmente, não. As datas de entrega estão no limite máximo aceitável. Trabalhos entregues fora do prazo correm o sério risco de não serem avaliados e, no melhor dos casos, serão avaliados mas os atrasos serão descontados no valor da nota.

P: O que devo privilegiar: implementar todo o conteúdo de uma etapa ou implementar todas as etapas?

R: Se não houver tempo hábil, é melhor implementar o mínimo necessário em uma etapa e partir para a próxima. A contribuição deste trabalho para vocês é justamente a experiência prática com relação a uma implementação de mais baixo nível dos processadores e de algoritmos para geração de código.

P: O que fazer em caso de dúvidas no entendimento do trabalho (recursos não disponíveis na linguagem ArchC, ausência de detalhes na atribuição das tarefas, etc.)?

R: Procure o professor o quanto antes: pessoalmente ou enviando mensagem eletrônica com subject: "Dúvidas: Trabalho1 – Tópicos Avançados". Nesse último caso, procure discorrer sucintamente a sua dúvida. Além disso, aproveite bem os encontros de checkpoint para retirar suas dúvidas, sugerir alterações na atribuição do trabalho, justificar suas escolhas. Isso contará na sua participação e dedicação do trabalho.

P: Como deve ser a saída do simulador?

R: O simulador que será entregue para avaliação não deverá ``fugir'' do formato de saída padrão do ArchC. É importante seguir a risca essa recomendação para que a avaliação de todos os trabalhos seja a mais coerente possível.

P: Há algum formato específico para as avaliações que farei dos trabalhos e apresentações de meus colegas?

R: Não. Como sugestão de organização sugiro que dedique uma página para cada trabalho avaliado. Nessa página, indique: nome do aluno, trabalho: pontos positivos, trabalho: pontos negativos, apresentação: comentários, nota final.

P: Serei avaliado pelas minhas avaliações?

R: Uma vez observado todos os prazos que temos, os resultados das suas avaliações não farão parte do cômputo da sua nota. Na verdade, a pontualidade, a participação e o detalhamento das avaliações entrarão como bônus.

P: O que apresentarei no dia 24/06 ?

R: O foco da apresentação será a implementação que você fez. No entanto, primeiramente, não esqueça de explicar a arquitetura.

P: Como saber que versão atribuir à minha implementação do simulador?

R:

P: Se obter nota máxima em todos os itens da avaliação ficarei com 11.5?

R: Não. A nota máxima é 10! Além disso, esses pontos não são cumulativos.