Z8086: Rebuilding the 8086 from Original Microcode
9 hours ago
- #x86
- #microcode
- #FPGA
- z8086是一个使用原始英特尔微代码重建8086/8088核心的项目
- 该核心通过加载恢复的512x21 ROM来重建微架构，避免了手动编码指令
- z8086具有FPGA友好特性，采用单时钟域运行，在60MHz时钟频率下约消耗2500个LUT
- 研究8086主要因其基础性x86特性，如分段寻址和ModR/M机制
- 逆向工程资源（如Ken Shirriff的博客和Andrew Jenner的微代码反汇编）实现了高度还原
- 项目核心目标包括精确性、教育价值及FPGA项目的实用性
- 8086流水线包含预取队列、加载器、微码序列器及EU/BIU数据通路
- 相比6502和68000等CPU，8086微码能以更少晶体管高效处理复杂CISC指令集
- 实施过程中修正了原始8086专利中FC/SC公式的若干差异
- z8086精确复现了8086原始中断漏洞（影响MOV SS/POP SS指令）
- 预取队列的8位总线设计形成性能瓶颈，该问题在386等后续CPU中得到改进
- 未来计划包括更多FPGA测试、启动DOS系统，以及可能通过WebAssembly编译实现浏览器可视化