Resumen de ARMSim y QtARMSim: simulador de ARM para docencia

Sergio Barrachina Mir, Germán Fabregat Llueca, Juan Carlos Fernandez Fernández, Germán León Navarro

• español

  Muchos de los objetivos formativos de las asignaturasde introducción a la Arquitectura de Computadores secentran en aquellos aspectos que conforman la visiónque un programador en lenguaje ensamblador tiene deun computador. Por regla general, para definir dichosobjetivos se suele utilizar una arquitectura de computadores concreta, que normalmente se selecciona conel doble criterio de que sea lo más sencilla posible y, ala vez, motive al estudiantado.La arquitectura ARM es una candidata idónea comovehículo conductor en la docencia de arquitectura decomputadores. Por un lado, al estar basada en la arquitectura RISC (Reduced Instruction Set Computer), esrelativamente sencilla. Por otro, se trata de una arquitectura actual y ampliamente difundida (especialmenteen dispositivos móviles, smartphones y tablets), lo quemotiva al estudiantado.Para poder realizar prácticas sobre ARM es conveniente disponer de un simulador o de una herramienta dedesarrollo sobre una máquina ARM. Puesto que dicha materia se explica en los primeros cursos, convieneque la aplicación seleccionada sea sencilla de utilizary lo suficientemente flexible. Por otro lado, convieneque sea libre, para poder adaptarla en caso necesario, ytambién multiplataforma y gratuita, para facilitar queel estudiante que lo desee pueda instalarla en su propio equipo. Tras evaluar distintas opciones, finalmenteoptamos por desarrollar y liberar nuestro propio simulador de ARM, ARMSim, y una interfaz gráfica paradicho simulador, QtARMSim.El simulador ARMSim y su interfaz, QtARMSim, hansido utilizados durante el primer semestre del curso2014/15. Las críticas recibidas, tanto por los estudiantes como por los profesores de laboratorio, han sidomuy positivas.

• English

  Most of the learning objectives of introductory coursesto Computer Architecture focus on those aspects thatare related to the vision an assembly language programmer has of a computer. Generally, a particularcomputer architecture is used to define these objectives, which is usually selected with the double objective of being as simple as possible and to motivate thestudents.The ARM architecture is an ideal candidate as a vehicle architecture in teaching computer architecture. Onthe one hand, as it is based on RISC, it is relativelysimple architecture. On the other, it is a widespreadand current architecture (especially on mobile devices,smartphones and tablets), which motivates the students.To perform practices on ARM, it is convenient to haveaccess either to a simulator or a development tool on anARM machine. Since this matter is taught on the firstyears, the selected application should be simple to useand flexible enough. On the other hand, it ought to befree, as in freedom, to be able to adapt it if necessary,multiplatform and free, as in free beer, to facilitate thatany student could install it on his own computer. After evaluating different alternatives, we finally optedfor developing and releasing our own ARM simulator,ARMSim, and a GUI for this simulator, QtARMSim.The ARMSim simulator and its interface, QtARMSim,have been used during the first semester of 2014/15.The feedback received by students and laboratoryteachers has been very positive.