Aprendendo Hierarquia de Memória e a Exploração das Localidades Espacial e Temporal com o Simulador Amnesia

Abstract

A evolução das tecnologias exige cada vez mais poder de processamento dos computadores (e.g., smartphones, tablets, notebooks, desktops e servidores), sendo demandado desempenho e eficiência. Um dos principais componentes associados ao desempenho de um computador é a memória e, portanto, o quão rápido um dado ou instrução pode ser acessado pelo processador. Durante a graduação em Ciência da Computação, os estudantes estão imersos a diversas disciplinas capazes de trazer compreensão da importância da memória. No entanto, uma delas por objetivo, trata a hierarquia de memória com destaque: Arquitetura de Computadores. Em linhas gerais, aprender os efeitos positivos e negativos de uma exploração de memória está no entendimento de como explorar a localidade espacial e temporal de forma a reduzir os impactos em cache miss e page fault. Por este motivo, este artigo apresenta como objetivo principal um estudo e abordagem de aprendizado de hierarquia de memória usando o simulador Amnesia. Esta abordagem tem sido utilizada na disciplina de Arquitetura de Computadores III. Entre os resultados alcançados está este artigo, que em sua versão inicial, foi elaborado como um dos produtos do trabalho da disciplina. Como contribuição, está a abordagem de aprendizado e o amadurecimento dos estudantes envolvidos no trabalho.