给 LLM 一台小计算机，看它如何从汇编开始构建。

Picos 的起点是一颗定制的 32 位 CPU（smol32）、固定大小的 RAM、裸存储，以及一块 256 × 192 像素的显示屏。没有 guest OS、没有文件系统、没有 shell、没有分配器、没有编程语言、也没有窗口系统。一切都必须从机器指令开始搭建。

这个项目的目标是观察不同模型在严格约束下会做出什么。通过 CLI 或 Web UI，你可以限制轮次数量、隐藏或显示剩余轮次预算，并限制 CPU 时钟、RAM、磁盘和总周期额度。只有裸机器指令和固定容量，模型必须自己想出办法，把代码、数据、栈和图形塞进内存。

Architecture Overview

Hardware & smol32 ISA

Agent Tool Bridge (MCP)

Quick Start

CLI Reference

Experiment Modes & Turn Controls

Live Browser & Mobile Observer

Project Layout

Development & Testing

Documentation

Architecture Overview

┌───────────────────────────────────────────────┐

│ Agent / LLM Provider │

│ (Direct ChatGPT Auth or Codex CLI) │

└───────────────────────┬───────────────────────┘

│ JSON-RPC / MCP

┌───────────────────────▼───────────────────────┐

│ Picos Harness & MCP Bridge │

│ [src/strict.rs] / [src/mcp.rs] │

└───────────────────────┬───────────────────────┘

│ Machine Tools

┌───────────────────────▼───────────────────────┐

│ Virtual Machine │

│ [src/vm.rs] │

│ • smol32 CPU (r0–r15, PC, comparison state) │

│ • Flat mutable RAM (code, data, stack, VRAM) │

│ • Display (256×192 RGB332 @ VIDEO_BASE) │

│ • Raw Disk Storage │

│ • I/O Ports: Serial, Keyboard, Disk, Cycles │

└───────────────┬───────────────────────┬───────┘

│ │

┌───────────────────▼──┐ ┌──────────▼─────────────────┐

│ Assembler / Disasm │ │ HTTP Server & Web Observer │

│ [src/assembler.rs] │ │ [src/server.rs] │

│ [src/disassembler.rs]│ │ [public/index.html] │

└──────────────────────┘ └────────────────────────────┘

严格执行边界（--strict）：运行一个纯 Rust 的 agent 循环，使用直接的 ChatGPT 订阅 OAuth（picos login --direct）。它只暴露 9 个虚拟机工具，不提供宿主 shell、文件系统、Python 或 Node.js。

Legacy Codex Runner：把编排工作委托给 Codex CLI（picos login），运行在只读沙箱中，且仅限同样这 9 个 MCP 机器工具。

Hardware & smol32 ISA

Component

Specification

CPU

定制的 32 位无符号 ISA（smol32），16 个寄存器（r0–r15），按字节寻址的 PC，比较标志

Instruction Encoding

固定 8 字节指令（opcode、目标寄存器、操作数类型、保留零字节、32 位立即数/寄存器）

Stack

r15 用作向下增长的栈指针，复位时初始化为 VIDEO_BASE

RAM

单一平坦字节数组，由代码、数据、栈和帧缓冲共享（自修改代码原生可用）

Display

256 × 192 RGB332 像素（49,152 字节，映射在 VIDEO_BASE = RAM_BYTES - 49152）

Disk

固定大小的裸字节数组，通过 I/O 端口逐字节访问；可在机器重启后保留

Virtual Clock

以 MHz 配置（1 MHz = 1,000,000 周期/秒）；每条指令的周期开销是确定的

Minimal Instruction Set

整个 CPU 只支持 32 条指令（0x00–0x1f）。没有浮点运算、没有 SIMD 指令、没有硬件中断、没有内存保护环、也没有图形系统调用。设计理念是让原语尽可能小、尽可能透明，然后看 agent 能在其上构建出多少复杂度——从在 VIDEO_BASE 中逐像素绘制位图字体，到在平坦 RAM 中构建 shell、文件结构或自托管编译器。

汇编器伪指令同样极简：.equ、.byte、.word、.ascii、.asciz 和 .space，以及内置常量（RAM_BYTES、DISK_BYTES、VIDEO_BASE、VIDEO_WIDTH、VIDEO_HEIGHT）。精确的二进制编码和每条指令的周期开销见 docs/ISA.md。

Port

in rD, port（读）

out rV, port（写）

0

返回 0

把 rV 的低字节追加到串行输出（保留最近 16,384 字节）

1

从 UTF-8 键盘字节队列中取出下一个字节（为空则返回 0xFFFFFFFF）

CPU 故障

2

读取当前磁盘字节游标

设置磁盘字节游标（0..=DISK_BYTES）

3

读取游标处的磁盘字节并推进游标

把 rV 的低字节写入游标处的磁盘并推进游标

4

读取生命周期周期计数器的低 32 位

CPU 故障

Agent Tool Bridge (MCP)

agent 只能通过 src/mcp.rs 中定义的 9 个窄工具与机器交互：

1. Install and Authenticate

cargo install --path . --bin picos

Authenticate for strict mode (direct ChatGPT OAuth)

picos login --direct

picos login --direct status

picos models

（或者，运行 picos login 或 picos login --device-code 以使用 Codex 后端 runner）。

picos new terminal --strict --cpu 300 --ram 24 --storage 200 \

--model gpt-6-luna --prompt "build a terminal"

也支持关键字语法：

picos new terminal strict cpu 300 ram 24 storage 200 \

model gpt-6-luna prompt "build a terminal"

picos 会留在前台，启动本地 observer 服务器，打开浏览器，并开始第一轮 agent 交互。随时按 Ctrl+C 可保存机器状态并干净地停止 agent。

List saved experiments under ~/.picos/experiments

picos list

Open the saved machine in the observer without starting inference

picos resume terminal

Resume and start a new agent turn with an updated prompt

picos resume terminal --prompt "Continue building the terminal and test it."

CLI Reference

picos new [NAME] 的选项

Flag

Description

Default

--cpu <MHz>

虚拟时钟频率，整数 MHz

300

--ram <MB>

guest RAM，十进制 MB（1 MB = 1,000,000 字节）

8

--storage <MB>

guest 裸磁盘，十进制 MB（1 MB = 1,000,000 字节）

32

--model <SLUG>

精确的模型 slug（在 --strict 模式下必填）

服务商默认值

--strict

使用纯 Rust、仅虚拟机、直接 OAuth 的 harness

关闭

--prompt <TEXT>

给 agent 的任务指令

必填

--cycles <N>

实验的总生命周期周期预算

60 虚拟秒（clockHz × 60）

--turns <1..24>

初始轮次额度（standard / maximize 模式）

6

--mode <MODE>

（原文较长，此处译出前 6000 字，完整内容请点「打开原文」。）