第八章、一鼓作气，执行力是关键——交付

由于代码比较复杂，用编辑器查看读起来很吃力，所以可以直接把仿真跑起来。

我用的是VCS+verdi组合，蜂鸟e203的压缩包doc文件里有脚本使用说明，对脚本中的仿真工具进行修改，即可用VCS和verdi查看。

另外verdi查看需要在top文件中添加产生fsdb波形的系统函数，生成出来的波形在run/rv32ui-p-add文件夹中。

即使是这样，也大部分看不懂，先硬啃书吧。终于理解了tinyrisc-v项目博客主页开头
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8.1 执行概述

译码信息

• 指令所需要读取的操作数寄存器索引
• 指令需要写回的寄存器索引
• 指令的其他信息，如指令类型、操作信息等

执行模块根据指令的具体操作类型发射给具体的运算单元进行执行，常见运算单元有算术逻辑运算单元、整数乘法单元、整数除法单元、浮点运算单元等

派遣：表示指令经过译码之后，被派发到不同的运算单元等待队列中进行执行的过程。一般发生在流水线执行阶段。

发射：表示指令从运算单元的等待队列中发射到运算单元开始执行的过程。

根据每个周期一次能够发射的指令数，可以分为单发射处理器、多发射处理器。

处理器微架构流派：

• 顺序发射，顺序执行，顺序写回：各运算单元按指令顺序执行
• 顺序发射，乱序执行，顺序写回：各运算单元可以同时执行，比如加法单元在运行时，算数运算单元也可以执行其他指令，但即使后边指令执行完，也要等前边指令先写回
• 顺序发射，乱序执行，乱序写回：后边指令执行完也可以先写回
• 顺序排铅，乱序发射、乱序执行、乱序写回：常见于高性能的超标量处理器

要尽量在流水前前端位置进行指令分支解析，能更好避免流水线冲刷带来的性能损失

8.2 RISC-V架构特点对于执行的简化

• 规整的指令编码格式
• 优雅的16位指令
• 精简的指令个数
• 整数指令都是两操作数

8.3 蜂鸟E200处理器的执行实现

• 将IR寄存器中的指令进行译码和派遣
• 按照译码得出的操作数寄存器读取Regfile
• 维护指令数据相关性（OITF）
• 将指令派遣给不同的运算单元
• 将指令交付
• 指令运算结果写回Regfile

通用寄存器组

CSR寄存器

​ 用于配置和记录一些运行的状态

E203派遣机制

• 所有指令都必须派遣给ALU，通过ALU与交付模块的接口进行交付
• 实际的派遣功能发生在ALU内部

资源冲突

• 比如指令被派遣给除法单元进行运算，运算一次需要十个周期，那下一条派遣给除法单元的指令就需要等待
• 蜂鸟E203模块之间采用valid-ready握手信号

数据冲突

• 由数据相关性引起
• “正在派遣的指令”只可能与“尚未执行完毕的长指令”之间产生RAW和WAW相关性

浮点单元

• 独立的时钟域和电源域，在不使用时可以自动关闭各模块时钟，节省功耗
• 独立的电源域，在不使用浮点单元之时可以软件控制关闭浮点单元电源
• 单精度和双精度浮点指令复用数据通路