由于缺乏文档，Intel 80386 处理器一直被视为“黑盒”，但爱好者们成功地提取并反汇编了它的微代码。他们利用人工智能技术，根据芯片的高分辨率照片重建了微代码的二进制图像，并通过片上布线破译了其逻辑。微操作的结构、字段、执行顺序和指令结束标记等信息被逐步确定。该项目的研究成果已在 GitHub 上以公共领域资源的形式发布。
研究发现，在 80386 CPU 中，所有指令都完全通过微代码执行，而在 8086 和现代处理器中，部分指令是直接处理的。此外，与 8086 处理器不同，80386 中的微代码并不直接实现算法，而是主要用于配置硬件加速器（乘法器、除法器、快速移位器、PTU（保护测试单元））。
该研究还发现 IO 权限位图处理中存在一个潜在的安全问题：访问 4 字节端口时，仅检查前 3 个字节的权限位，而未检查对第 4 个字节的访问，这在理论上允许访问不应该访问的硬件寄存器。
基于已发布的微代码，我们开发了一款开源的 z386 CPU，并使用 SystemVerilog 语言实现，运行于 FPGA 上。与将每条指令都实现为单独的 RTL（寄存器传输层）不同，z386 实现了由原始微代码控制的硬件结构。最终实现的性能与一台高速 386 PC（~70 MHz）相当。z386 成功运行了 DOS 6/7、DOS/4GW、DOS/32A 操作系统以及 Doom 和 Cannon Fodder 等游戏。
来源： opennet.ru
