UMA BREVE INTRODUÇÃO AO SIMULADOR ARMSIM#

Transcrição

1 1 UMA BREVE INTRODUÇÃO AO SIMULADOR ARMSIM# Profª Drª Leticia Rittner Prof Dr Romis Ribeiro de Faissol Attux Leandro Aparecido Sangalli (PED) EA075 - Introdução ao Projeto de Sistemas Embarcados.

2 O que é um Sistema Embarcado? 2 Homer: É um sistema com estrutura interna (processador, memória, dispositivo de armazenamento, etc) semelhante a de um computador pessoal dedicado a executar de forma satisfatória determinada tarefa.

3 3 Exemplos de sistemas embarcados Smartphones MP3 players PDAs coisas Internet das

4 Curiosidades 4 Smartphones Samsung Galaxy y (ARMv6) Samsung Galaxy S4 (ARM Cortex A-9 Quad- Core) Iphone 3 (ARM Cortex A8) Outros modelos de Iphones Iphone 5s (Apple A7 ARM 64 bits) Internet das coisas Conecta aparelhos do nosso dia-a-dia a a Internet provendo diferentes serviços.

5 Um dos objetivos da disciplina 5 EA075 Tentar conciliar o conteúdo teórico discutido em sala com alguns exemplos práticos desenvolvidos para um tipo de arquitetura. Neste caso, ARM. Simulador ARMSim# OBSERVAÇÃO IMPORTSNTÍSSIMA: Não vamos aprender tudo sobre arquiteturas ARM. Vamos ficar bem longe disso!

6 6 Objetivos com o simulador em Objetivo geral: EA075 Utilizar o simulador para auxiliar na compreensão dos conteúdos estudados em sala de aula. Apresentar de forma sucinta a simplicidade e infinidade de aplicações que podem ser desenvolvidas utilizando arquiteturas ARM. Objetivo específico: Desenvolver no decorrer da disciplina o projeto de um sistema embarcado utilizando o simulador ARMSim#. Por exemplo: neste caso, funções de uma calculadora.

7 Simulador ARMSim# 7 Desenvolvedores: Dr Nigel Horspool (University of Victoria) Dale Lyons (University of Victoria) Drª Micaela Serra (University of Victoria) Simulador baseado no ARM7TDMI ( 1998);

8 8

9 Descrição do Simulador 9 Distribuição gratuita para fins acadêmicos; Pré-Requisitos (SO) Windows (a partir do Windows 98) Simples instalação ( 3 minutos) Linux; Mac OS; Observação: Os exemplos que serão apresentados se baseiam na versão 1.9.1, utilizando Windows 7.

10 10 Descrição do Simulador

11 Descrição do Simulador (Cont.) 11 Possui 16 registradores (R0, R1,..., R15) de 32-bits cada Onde R10, R11,..., R15 são registradores de controle. Efetua diferentes tipos de operações, como por exemplo: aritméticas, lógicas, de estado, entre outras. Efetua operações nas bases: decimal (Signed/Unsigned) ou hexadecimal.

12 Descrição do Simulador (Cont.) 12 Algumas instruções do básicas do ARMSim# mov Ra, #n: carrega o valor inteiro n no registrador Ra. add Ra, Rb, Rc: efetua a adição dos valores que estão carregados em Rb e Rc, armazenando o resultado dessa soma em Ra. sub Ra, Rb, Rc: subtrai o conteúdo carregado em Rc do de Rb, armazenando o resultado em Ra.

13 Primeiro Programa no ARMSim# 13 João tinha R$25,00 que sobrou da sua mesada do mês de Fevereiro. Sabendo que ele ganha R$100,00 por mês, quanto ele terá para gastar em Março? Resposta: R$25,00 + R$100,00 = R$125,00. Mas, João gostaria de comprar o novo FIFA15 que custa R$180,00. Quanto ainda falta para João efetuar tal aquisição? Resposta: R$125,00 - R$180,00 = -R$55,00.

14 14 Primeiro Programa no ARMSim# Em Python (alto nível) (Cont.) 1. from math import floorimport sys 2. a0 = "" #string vazia 3. b0 = "" #string vazia 4. a = int(raw_input('resta da mesada anterior: ')) 5. b = int(raw_input('valor da mesada: ')) 6. c = int(raw_input('valor do jogo: ')) 7. a0 = a + b 8. print(a0) 9. b0 = a0 c 10. print(b0)

15 15 Primeiro Programa no ARMSim# (Cont.) Em ARM (ARMSim#) (baixo nível) 1. mov R1, o valor 25 no registrador R1. 2. mov R2, o valor 100 no registrador R2. 3. add R3, R1, os valores carregados em R1 e R2, armazenando o resultado em R3. 4. mov R4, o valor 180 no registrador R4. 5. sub R5, R3, subtrai o valor de R4 do valor carregado em R3, armazenando o resultado final em R5. (ATENÇÃO)

16 Comparação entre linguagens 16 Quais as principais diferenças dos códigos apresentados para estas soluções? A implementação em Python é muito mais simples, pois esta se trata de uma linguagem de alto nível Operações aritméticas são utilizadas de forma direta; (Extra) Em Python é possível efetuar aritmética de múltipla precisão sem preocupação com tamanho da palavra do processador, número de registradores, etc. Em ARM, é possível ter mais controle sobre as operações envolvidas no código. Por exemplo: Como o Python efetua as adições de inteiros de 64-bits? Este tipo de controle sobre as operações, é uma vantagem que só linguagens de mais baixo nível podem proporcionar.

17 Adição de inteiros grandes 17 Por exemplo: Em linguagens de baixo nível, uma forma de implementar a adição de inteiros grandes é:

18 18 Instruções para utilização do ARMSim# Acesse: Download ARMSim# Execute o arquivo baixado. Primeira execução: abra um documento Bloco de Notas e copie o programa do slide 15. Salvar este arquivo no formato.s Por exemplo: teste_arm.s Abra o simulador ARMSim# File Load teste_arm.s Play ( ). Sugestão: faça a leitura da documentação disponível em: