Enthousiasten hebben met succes de microcode van de Intel 80386-processor extraheren en disassembleren, die door het ontbreken van documentatie als een "black box" werd beschouwd. Het binaire beeld van de microcode is gereconstrueerd met behulp van AI op basis van foto's van de chip in hoge resolutie, en de werking is ontleed via de tracering van verbindingen op de chip. Geleidelijk werd de structuur van micro-instructies (Ī¼-ops), velden, uitvoeringsvolgorde en eindmarkeringen van instructies bepaald. De bevindingen van het project zijn op GitHub gepubliceerd als openbaar domein.
Het is aangetoond dat in de CPU 80386 elke instructie volledig wordt uitgevoerd via microcode, terwijl in de 8086 en moderne processors een deel van de instructies rechtstreeks wordt verwerkt. Bovendien, in tegenstelling tot de 8086-processors, implementeert de 80386-microcode geen algoritmen direct, maar configureert voornamelijk hardware-accelerators (vermenigvuldiger, deler, snelle verschuiving, PTU (Protection Test Unit)).
Tijdens het onderzoek werd ook een mogelijke beveiligingskwetsbaarheid ontdekt bij het verwerken van de invoer/uitvoer-toegangsbitmap (IO permission bitmap): bij een 4-byte toegang tot poorten werden de toegangsbits alleen voor de eerste 3 bytes gecontroleerd, terwijl de toegang tot de 4e byte niet werd gecontroleerd, wat theoretisch toegang tot hardware-registers mogelijk maakte die eigenlijk zouden moeten worden verboden.
Op basis van de gepubliceerde microcode is een open CPU z386 ontwikkeld, gerealiseerd in SystemVerilog en werkend met behulp van FPGA. In plaats van elke instructie in de vorm van afzonderlijke RTL (Register-transfer level) te implementeren, zijn in de z386 hardware-structuren gerealiseerd die worden bestuurd door de originele microcode. De prestaties van de gemaakte implementatie komen overeen met een snelle 386-pc (~70MHz). Onder het beheer van de z386 is het gelukt om DOS 6/7, DOS/4GW, DOS/32A en spellen zoals Doom en Cannon Fodder succesvol te draaien.
Bron: opennet.ru
