Wrench

Симулятор процессоров, ассемблер и система автоматической проверки для обучения архитектуре компьютера

GitHub · Попробовать онлайн · Документация · Примеры · Статистика использования

Wrench – рабочая учебная платформа курса Архитектура компьютера в Университете ИТМО. Студенты пишут программы на ассемблере для одной из нескольких намеренно непохожих процессорных архитектур, а веб-сервис запускает и автоматически проверяет их лабораторные работы. С апреля 2025 года сервис выполнил около 67 000 студенческих программ, им пользуются около 90 человек в день (данные на ноябрь 2026 года).

Архитектура	Парадигма	Прототип
Acc32	Аккумуляторная	–
F32a	Стековая машина с двумя стеками	GreenArrays F18a
RISC-IV	RISC с архитектурой load/store	RISC-V
M68k	CISC с операндами в регистрах и памяти	Motorola 68000
VLIW-IV	VLIW со статическим планированием, связки по 4	RISC-V + классический VLIW
Wasm32	Стековая машина	WebAssembly

Почему упрощённые архитектуры?

Подходящий уровень сложности. Реальные системы команд несут десятилетия деталей обратной совместимости, которые не помогают студентам понять основные идеи. Архитектуру Wrench можно освоить целиком за одно занятие.
Один инструментарий. Все архитектуры используют одни и те же директивы, формат конфигурации и отчёты.
Автоматическая проверка. Полностью определённая семантика позволяет сгенерировать для каждого студента уникальное задание и проверить его автоматически.

Инструменты

wrench – консольный ассемблер и симулятор.
wrench-fmt – консольный форматировщик ассемблерных файлов.
wrench-serv – веб-сервис для загрузки и проверки лабораторных работ.

Написан на Haskell. Доступен в виде бинарных сборок для Linux, macOS и Windows, а также Docker-образа. Чтобы поучаствовать в разработке, посмотрите issues или напишите мне в Telegram.

Пример

Факториал на RISC-IV, основной цикл (полный исходный код):

factorial_begin:
    addi     t2, zero, 1          ; acc = 1
factorial_while:
    beqz     t1, factorial_end    ; while (n != 0) {
    mul      t2, t2, t1           ;   acc *= n
    addi     t1, t1, -1           ;   n -= 1
    j        factorial_while      ; }

YAML-конфигурация задаёт входные данные, выводимые отчёты и ожидаемый результат, поэтому этот же файл служит тестом:

wrench factorial.s -c factorial-5.yaml

Больше программ для всех архитектур: примеры.

Обновлено 11 ноября 2026