LEGv8可视化仿真器

由ARM公司新开发的名为图形微架构模拟器的工具，简称LEGv8模拟器。这是一个基于网络的ARMv8-A ISA模拟器，专为教育设计，首次发布于2021年12月。尽管这个工具仍处于BETA版本，但它提供了一个完整且互动的CPU可视化环境，包括单周期和流水线版本的CPU，其数据路径基于David A. Patterson和John L. Hennessy所著的《计算机组成与设计（ARM版）》（《Computer organization and design ARM edition: the hardware software interface》）教科书，在计算机架构(CA)课程中广泛使用。它的地址：

https://github.com/arm-university/Graphical-Micro-Architecture-Simulatorhttps://github.com/arm-university/Graphical-Micro-Architecture-SimulatorLEGv8是一个ARM指令的子集，主要是方便理解计算机体系结构而设计的。LEGv8模拟器提供了一个代码编辑器，支持多种LEGv8指令，以及一个寄存器文件，其内容会随着每次执行而变化。屏幕的右侧显示了CPU的单周期和流水线版本的数据路径。每次执行指令时，相关组件会以红色突出显示，这可以帮助用户理解程序的流程。对于流水线CPU，特别地，潜在的问题被正确识别和解决，CPU日志显示了流水线阶段以及何时出现气泡。

尽管是一个非常完整的平台，但这个模拟器可能由于仍处于BETA版本，缺少一些对教育来说重要的特性，例如数据存储器显示，这样学生就能理解执行加载或存储指令时在存储器中发生了什么，每个CPU组件的输入和输出值的可视化——其缺失阻碍了用户对处理器每个部分内部发生的事情的理解——以及一个更完整的寄存器文件，能够以二进制格式显示寄存器值，并允许直接修改其值，而不仅仅是通过汇编代码。组件延迟和关键路径也没有包含在该平台中。

另外，该模拟器的指令和ARM不完全相同，对于介绍ARM指令的书来说有点不方便。 

该仿真器也有很多变形，比如：LEGv8 Simulator (jiatian2300.github.io)。

参考文献：

• eduARM: Web platform to support the teaching and learning of the ARM architecture
• Educational Simulator for Analysing Pipelined LEGv8 (subset of ARMv8)Architecture | IEEE Conference Publication | IEEE Xplore