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MARIE.js - Performance & Memory Profiling Edition

Svelte TypeScript Vite

Esta versión modificada del simulador MARIE.js introduce capacidades de perfilado de rendimiento y análisis de ocupación de memoria, permitiendo evaluar la eficiencia de algoritmos escritos en lenguaje ensamblador MARIE.

Autor de las modificaciones: Adriano Scatena

🚀 Mejoras e Implementaciones

A diferencia de la versión original, esta edición se centra en la métrica de eficiencia del hardware y el uso optimizado de los recursos de memoria.

1. Panel de Análisis de Rendimiento (Performance)

Se ha integrado un nuevo módulo en la interfaz de usuario que monitorea la ejecución en tiempo real:

  • Contador de Microsteps: Registra el total de micro-operaciones de transferencia entre registros (RTL) realizadas por la unidad de control.
  • Contador de Instrucciones: Muestra la cantidad de instrucciones completas (ciclos de búsqueda, decodificación y ejecución) procesadas.

2. Profiling de Memoria por Segmentos

El simulador ahora identifica y diferencia el uso de la memoria principal ($4096 \times 16$ bits) en dos categorías:

  • Segmento de Programa: Espacio ocupado por las instrucciones ejecutables tras el proceso de ensamblado.
  • Segmento de Datos: Cálculo dinámico del espacio ocupado por variables estáticas (declaradas con DEC, HEX, OCT) y datos generados dinámicamente en tiempo de ejecución mediante operaciones de almacenamiento (Store, StoreI, JnS).
  • Métrica de Ocupación: Visualización porcentual del uso de memoria total para cada segmento.

🛠️ Detalles Técnicos de la Modificación

Núcleo del Simulador (marie.ts)

  • Se han añadido "hooks" en los métodos microStep() y step() para capturar eventos de ejecución sin interferir en la lógica original de la arquitectura.
  • Implementación de la lógica de detección de direcciones dinámicas dentro de la clase MarieSim, permitiendo rastrear el mapa de memoria activa.
  • Nueva función calculateDataBytesOccupied para consolidar el tamaño del segmento de datos sin redundancias entre declaraciones estáticas y escrituras dinámicas.

Interfaz de Usuario (App.svelte)

  • Integración de variables de estado reactivas de Svelte para sincronizar las métricas internas del motor de simulación con el DOM.
  • Creación de componentes visuales específicos para mostrar los contadores y las barras de progreso de memoria en el panel lateral.

📂 Estructura del Proyecto

  • /src/marie.ts: Motor de simulación con lógica de rendimiento añadida.
  • /src/App.svelte: Interfaz principal con el nuevo panel de métricas.
  • /public/examples: Ejemplos clásicos de MARIE para probar el rendimiento (Multiplicación, Quicksort, etc.).

🛜 Web Deployment

La versión modificada de MARIE.js se encuentra accesible en el siguiente link (https://marie-modified-for-performance-8slxt43u0.vercel.app/).

⚙️ Instalación y Uso

  1. Clonar el repositorio.
  2. Instalar dependencias: 
    npm install
  3. Ejecutar en modo desarrollo: 
     npm run dev
  4. Ensamblar cualquier código .mas y observar las métricas de memoria y ciclos en el panel de Performance.

Referencias

Este proyecto es un fork mejorado basado en la implementación original de MARIE.js. Puedes encontrar el código fuente original en su repositorio oficial.