1. 控制冒险

1.1 定义

控制冒险：也叫分支冒险，决策依赖于一条指令的结果，而其他指令正在执行中。比如说分支跳转指令，必须等ALU给出结果后才知道该跳转到哪一条语句。

1.2 引例

按照已有的硬件设计，分支指令在EX阶段决定是否跳转，分支指令后续的两条指令都将被取值并且开始执行。如果不进行干预，这两条条后续指令会在 beq 指令跳转之前就开始执行，这样就是我们不期望的。
所以，在BEQ指令的EX阶段，后两条指令分别进入取指和译码阶段，如果要跳转，则需要将后两条指令清理掉，否则放任两条指令继续执行会改变寄存器的值从而导致错误的结果，这就是后面要讲的流水线冲刷机制。

2. 流水线冲刷

将前两级流水线寄存器冲刷掉可以通过插入nop指令（气泡）来实现，当BEQ指令的EX阶段判断要跳转时，给IF_ID、ID_EX流水线寄存器一个clear信号，使得它们在下一周期输出为0。同时，也要将ID_EX流水线寄存器中的控制信号清零。为便于理解，以下链接是流水线冲刷机制的动画示意图（求赞aaa）。
流水线冲刷机制动画_哔哩哔哩_bilibili

3. 流水线冲刷的硬件实现

3.1 多路选择器

为清除ID_EX阶段的控制信号，在控制信号的产生路径上添加一个二选一多选器如图所示，多选器选择信号为1时，多选器输出为0达到清除控制信号的目的。

3.2 跳转控制单元

跳转控制单元输入为jump信号，即跳转指令发生信号；输出有PC_sel、IF_ID_clear、ID_EX_clear、Ctrl_clear，分别是PC跳转地址选择信号，IF_ID流水线寄存器清空信号、ID_EX流水线寄存器清空信号、主控单元清空信号。

将这几个单元添加进已有的硬件架构中如下图所示：

至此，RISCV处理器核基础版本已全部实现，得到最终的硬件架构图如下图所示：

建议将代码搭配最终硬件架构图食用效果更佳hhh
终于整理得差不多了，挺累的，后续有空再继续更新….