這本書講的是如何用verilog，以riscv為指令集，設計一款cpu。也就是書中說的蜂鳥e200。之前沒有看過類似的書，對cpu的工作流程也不熟悉。這本書以verilog為載體，介紹了cpu的基本原理，對於第一次接觸cpu內部眼裡的菜鳥來說，簡直不要太神奇。而且本書開源**，只要有一塊fpga，你也能夠自己做出一塊cpu來。
這是本書的第一部分，主要是一些介紹。諸如riscv之前的一些架構，以及rv指令集的特性。第三章介紹不同的rv版本，第四章介紹本書的e200的特性。
講了一些很有用的基礎知識
架構指的是指令集架構，微架構是根據架構設計的硬體布局
處理器或者cpu往往是乙個完整的soc，和處理器核或者core是處理器的運算核心。
模組化和可重用性
面積最小化
結構簡單化
效能不追求極端，夠用即可
使用標準dff模組例化生成暫存器
使用assign語句代替ifelse和case
**即注釋
禁止使用clock和reset
五級流水線：取指，解碼，執行，訪存，寫回
流水線也不是必須的，有的處理器用的是狀態機。並且流水線的深度不同的處理器也有不同的設定。
資料衝突
這是三種資料依賴性，其中waw,war可以通過暫存器重新命名的方式去除依賴，而raw是真資料相關，就是它必須要讀已經寫了的這個資料。如果發生這種情況，就要等待寫完才可以。有一些解決方法， 比如找個東西記錄這種相關性。
ifu取指
exu用來解碼和執行
lsu用來訪存
wb用來寫回
對於非分支跳轉指令，就連續不斷地進行取指即可，就算是不是對齊的32位指令，最好也能夠每個週期都能夠讀一條指令
對於分支跳轉指令，能夠快速判斷是否需要跳轉。如果需要跳轉，就從新的pc取出指令。
從itcm或者icache中取指令，e200用的是itcm，很快。
非對齊的指令，對於順序執行的，只需要快取下來，等下次取指拼接到一起就可以了，不耽誤時間。但是對於跳轉的那種，就用多bank，並行一次取倆，也可以在乙個週期內完成。
無條件直接跳轉，比如jal x5,offset。這種，立即數就能跳
無條件簡潔跳轉，不是立即數了，需要從暫存器讀跳轉的位址
帶條件直接跳
帶條件間接跳，這個rv裡沒有
為了提公升效能，就要進行分支**。首先要**方向，也就是到底跳不跳，還有就是**位址。
**方向就有各種方法，比如靜態**和動態**。
**位址是除了直接跳轉，間接跳轉是需要讀暫存器的，很耗費時間。就用比如儲存之前的分支語句，如果匹配，就直接跳到那個位址之類的方法。
規整的編碼指令格式
指令長度指示碼放於低位
簡單的分支跳轉指令
沒有分支延遲槽指令。分支延遲槽是在分支後面放一些不受分支影響的指令，預設現在的分支**精度已經很高，為了減少硬體成本。
提供明確的靜態分支**依據
提供明確的ras依據，這個是**跳轉位址的乙個方法
首先從itcm取指，然後放到ir和pc裡，ir是指令暫存器。同時用minidecode進行初步地解碼來判斷當前指令是普通指令還是分支跳轉，然後生成用bpu來做分支**，生成下乙個pc
如果取指令的位址不在itcm裡，就會通過biu訪問外部儲存。
根據ir中的指令，解碼和派遣
讀暫存器，rd-regfile
維護資料的相關性，oitf
給各種運算單元執行，alu，長指令，lsu,eai等
交付指令
寫回暫存器，wb-regfile
資源衝突：就是運算單元的衝突，就等待
資料衝突：正在派遣的指令和尚未執行完成的長指令存在raw和waw依賴。
為了檢測出這種資料依賴，e200實現了乙個oitf模組。其中儲存的是已經派遣但是還未寫回的長指令資訊。然後每次在進行指令派遣的時候，就把本指令的運算元和長指令的向比較，如果有相同的，就說明有相關性，就等待。
做各種計算
我理解的交付就是這條指令能夠執行，而不是執行完成。
首先alu會計算是否需要跳轉，計算出來之後就發給交付模組。如果交付模組發現結果和**結果一樣，就不會沖刷流水線，否則就沖刷流水線。
兩個仲裁
最終寫回仲裁：長指令比單指令有更高優先順序。如果沒有長指令寫回，單指令可以比更早位置的長指令寫回。
長指令寫回仲裁：根據oitf判斷長指令的先後關係，嚴格控制長指令的寫回順序
是alu的一部分，用於產生訪存位址。
這裡是用於多核操作的原子指令，包括互斥操作等的實現。
e200提出了自己的匯流排協議icb
實現了一從多主和多主一從以及多主多從的匯流排連線方式。
廣義上的異常包含了狹義的中斷和異常。異常主要包括
同步異常：由於執行程式指令或者試圖執行程式指令而造成的異常。這個原因能夠被精確定位到某乙個指令，而且無論執行多少次，都能夠被精確地復現
非同步異常：最常見的非同步異常就是外部中斷，稱之為精確非同步異常。還有非精確非同步異常。
停止執行當前指令，轉而從csr暫存器mtvec定義的pc位址開始執行
更新其他幾個暫存器：異常原因，異常pc，異常值，狀態
退出異常
外部中斷：來自處理器核外部的中斷，還有乙個中斷控制器plic，用來仲裁外部中斷
計時器中斷：mtime,mtimecmp
軟體中斷：軟體自己往msip暫存器裡寫1觸發中斷
除錯中斷
一般外部中斷優先順序最高，軟體中斷次之，計時器中斷再次。
第十四章是講如何除錯，十五章講低功耗的各方面優化，十六章講rv能夠進行協處理器擴充套件。第三部分主要講如何在實際平台上實現e200。附錄講了rv的指令集等其他rv基礎知識。在此不多贅述。
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