Извършено е дизасемблиране на микрокода i386 и е създаден отворен CPU z386

Ентусиастите успяха успешно да извлекат и дизасемблират микрокода на процесора Intel 80386, който поради липса на документация се е считал за "черна кутия". Бинарният образ на микрокода беше възстановен с помощта на AI на база снимки на кристала с висока резолюция, а логиката на работата беше разбирана чрез трасировка на свързванията на кристала. Постепенно бяха определени структурата на микрокомандите (μ-ops), полетата, реда на изпълнение и маркерите за край на инструкциите. Резултатите от проекта са публикувани в GitHub като обществено достояние.

Разкрито е, че в CPU 80386 всяка инструкция се изпълнява изцяло чрез микрокод, докато в 8086 и съвременните процесори част от инструкциите се обработват директно. Освен това, за разлика от 8086, в 80386 микрокодът не реализира алгоритми директно, а основно конфигурира хардуерни ускорители (умножител, делител, бърз сдвиг, PTU (Protection Test Unit)).

В процеса на изследването беше открит и възможен проблем със сигурността при обработката на битовата карта за достъп до вход/изход (IO permission bitmap): при 4-байтов достъп до портовете битовете за права на достъп се проверяваха само за първите 3 байта, а достъпът до 4-ия байт не се проверяваше, което теоретично позволяваше достъп до хардуерни регистри, достъпът до които трябваше да бъде забранен.

На базата на публикувания микрокод е разработен открит CPU z386, реализиран на езика SystemVerilog и работещ с използване на FPGA. Вместо да реализира всяка инструкция под формата на отделен RTL (Register-transfer level), в z386 са реализирани хардуерни структури, управлявани от оригиналния микрокод. Производителността на подготвената реализация отговаря на бърз 386 PC (~70MHz). Под управлението на z386 успяха успешно да стартират DOS 6/7, DOS/4GW, DOS/32A и игри като Doom и Cannon Fodder.

Източник: opennet.ru