Des passionnés ont réussi à extraire et à désassembler le microcode d'un processeur Intel 80386, considéré comme une « boîte noire » en raison du manque de documentation. Une image binaire du microcode a été recréée par intelligence artificielle à partir de photographies haute résolution de la puce, et la logique a été déchiffrée grâce à l'analyse du câblage interne. La structure des micro-opérations, les champs, l'ordre d'exécution et les marqueurs de fin d'instruction ont ainsi pu être déterminés progressivement. Les résultats de ce projet sont disponibles publiquement sur GitHub.
Il a été constaté que dans le processeur 80386, chaque instruction est exécutée intégralement par le biais du microcode, tandis que dans le 8086 et les processeurs modernes, certaines instructions sont traitées directement. De plus, contrairement aux processeurs 8086, le microcode du 80386 n'implémente pas directement les algorithmes, mais configure principalement les accélérateurs matériels (multiplicateur, diviseur, décalage rapide, PTU – unité de test de protection).
L'étude a également mis au jour un problème de sécurité potentiel dans la gestion de la bitmap d'autorisation d'E/S : lors de l'accès aux ports de 4 octets, seuls les bits d'autorisation des 3 premiers octets étaient vérifiés, et l'accès au 4e octet n'était pas vérifié, ce qui permettait théoriquement d'accéder à des registres matériels qui ne devraient pas être accessibles.
À partir d'un microcode publié, un processeur z386 open source a été développé, implémenté en SystemVerilog et exécuté sur un FPGA. Au lieu d'implémenter chaque instruction comme une couche RTL (Register-Transfer Layer) distincte, le z386 utilise des structures matérielles contrôlées par le microcode d'origine. Les performances de l'implémentation obtenue sont comparables à celles d'un PC 386 rapide (environ 70 MHz). Le z386 a exécuté avec succès DOS 6/7, DOS/4GW, DOS/32A, ainsi que des jeux tels que Doom et Cannon Fodder.
Source: opennet.ru
