cpu: add Chinese two-taken framework doc

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Author: Yakkhini

src/cpu/pred/btb/docs/two_taken_framework.md

@@ -212,3 +212,220 @@ Useful first configurations include:
 5. conservative filtering on vs off for conditional / indirect / return cases
 
 These settings should give a good first view of the latency/accuracy tradeoff introduced by the two-block framework.
+
+---
+
+## 中文版本
+
+### 概述
+
+2-Taken 框架对 `DecoupledBPUWithBTB` 做了扩展，使一次预测机会可以产出：
+
+- `block0`：当前取指块的正常最终预测结果
+- `block1`：基于 `block0` 推测后状态导出的一个可选后继取指块
+
+取指侧接口保持不变。fetch 仍然逐个消费普通的单块 `FetchTarget`。这个框架做的事情，是让预测侧能够更早地顺序入队两个连续的 target。
+
+### 设计目标
+
+这个框架主要面向实验，而不是一个完全泛化的 N-block 预测框架。当前实现重点是：
+
+- 保持 `FetchTarget` 仍然是 fetch、squash 和 recovery 的外部基本单位
+- 一次预测最多只生成两个块
+- 允许每个 predictor 独立决定自己是否主动参与 `block1`
+- 当 `block1` 遇到不受支持的分支类型时，可以保守地将其过滤掉
+
+### 整体架构
+
+#### 1. 对外仍然保持单块模型
+
+下面这些结构对外仍然是单块语义：
+
+- `FetchTarget`
+- `FetchTargetQueue`
+- `src/cpu/o3/fetch.cc` 中的 fetch 消费逻辑
+
+本框架并没有让 fetch 在一个周期里同时消费两个 target，只是允许预测侧按顺序更早地把两个 target 放入队列。
+
+#### 2. 内部使用 bundle 模型
+
+`DecoupledBPUWithBTB` 内部新增了 bundle 路径：
+
+- `SpecState`
+  - `pc`
+  - `history`
+  - `phistory`
+  - `bwhistory`
+  - `lhistory`
+- `PredictionBundle`
+  - `pred0`
+  - 可选 `pred1`
+  - `stateAfter0`
+  - `stateAfterFinal`
+  - `pred1DropReason`
+
+其中 `pred1` 的生成输入来自 `stateAfter0`，而不是原始线程状态。
+
+#### 3. 预测流程
+
+整体流程如下：
+
+1. 生成 `block0` 的正常最终预测
+2. 计算 `block0` 之后的推测状态
+3. 检查 `block1` 的顶层 gate
+4. 如果允许，则基于 `stateAfter0` 运行各 predictor 的 `block1` hook
+5. 形成最终 `pred1`
+6. 入队 `target0`
+7. 如果 `pred1` 有效，则再入队 `target1`
+8. 用 `stateAfterFinal` 一次性提交线程推测状态
+
+### Predictor 参与模型
+
+每个 `TimedBaseBTBPredictor` 都新增了 `block1Participate` 控制位。
+
+支持两种模式：
+
+- `active`
+  - predictor 主动执行自己的 `putPCHistoryForBlock1(...)`
+- `pass-through`
+  - predictor 不主动预测 `block1`
+  - 而是从 `lowerPred` 中保留低层已经得到的信息
+
+#### 当前已经实现的行为
+
+- `UBTB`
+  - 已实现真正的 `block1` active 预测路径
+- `TAGE`
+  - active 模式走正常预测路径
+  - passive 模式复制 `lowerPred` 中的 `condTakens` 和 `tageInfoForMgscs`
+- `ITTAGE`
+  - passive 模式复制 `lowerPred` 中的 `indirectTargets`
+- `RAS`
+  - passive 模式复制 `lowerPred` 中的 `returnTarget`
+- `MBTB`
+  - passive 模式复制 `lowerPred` 中的 `btbEntries`
+
+### 顶层 Block1 Gate
+
+在接受 `block1` 之前，bundle 逻辑会检查：
+
+- `enableTwoTaken`
+- `dropBlock1OnBlock0Override`
+- `dropBlock1WhenFTQHasOnlyOneSlot`
+- `block0` 之后的 next PC 是否有效
+- `block0` 是否存在初始 uBTB hit
+
+之后还会根据 `pred1` 的最终内容，过滤不受支持的分支类型：
+
+- 没有方向支持的条件分支
+- 没有间接目标支持的 indirect 分支
+- 没有返回地址支持的 return
+
+这里的“支持”既可以来自：
+
+- predictor 主动参与 `block1`
+- 也可以来自从 `lowerPred` 中复制保留下来的 support
+
+### 配置项
+
+`DecoupledBPUWithBTB` 顶层新增了如下控制项：
+
+- `enableTwoTaken`
+  - 是否启用 two-block bundle 路径
+- `dropBlock1OnBlock0Override`
+  - 如果 `block0` 被更高阶段 override，是否丢弃 `block1`
+- `dropBlock1WhenFTQHasOnlyOneSlot`
+  - 当 FTQ 剩余空间不足两个条目时，是否丢弃 `block1`
+- `dropBlock1OnCondWithoutTage`
+  - 当 `block1` 中存在没有有效方向支持的条件分支时，是否丢弃
+- `dropBlock1OnIndirectWithoutIttage`
+  - 当 `block1` 中存在没有有效间接目标支持的 indirect 分支时，是否丢弃
+- `dropBlock1OnReturnWithoutRas`
+  - 当 `block1` 中存在没有有效 return target 的 return 时，是否丢弃
+
+每个 predictor 还继承了：
+
+- `block1Participate`
+  - 决定该 predictor 是否主动参与 `block1` 预测
+
+### 涉及的主要文件
+
+核心逻辑：
+
+- `src/cpu/pred/btb/decoupled_bpred.hh`
+- `src/cpu/pred/btb/decoupled_bpred.cc`
+- `src/cpu/pred/btb/common.hh`
+- `src/cpu/pred/btb/timed_base_pred.hh`
+- `src/cpu/pred/btb/timed_base_pred.cc`
+
+配置定义：
+
+- `src/cpu/pred/BranchPredictor.py`
+
+Predictor hook：
+
+- `src/cpu/pred/btb/btb_ubtb.hh`
+- `src/cpu/pred/btb/btb_ubtb.cc`
+- `src/cpu/pred/btb/btb_tage.hh`
+- `src/cpu/pred/btb/btb_ittage.hh`
+- `src/cpu/pred/btb/ras.hh`
+- `src/cpu/pred/btb/mbtb.hh`
+
+队列相关：
+
+- `src/cpu/pred/btb/ftq.hh`
+- `src/cpu/pred/btb/ftq.cc`
+
+### 统计项
+
+`DBPBTBStats` 中新增了第一版 block1 统计项：
+
+- `block1Attempted`
+- `block1Accepted`
+- `block1DroppedByBlock0Override`
+- `block1DroppedByCond`
+- `block1DroppedByIndirect`
+- `block1DroppedByReturn`
+- `block1DroppedByFTQFull`
+- `block1DroppedOther`
+
+这些统计项主要用于实验归因，帮助分析性能变化来自哪里。
+
+### 已有测试覆盖
+
+当前已有的聚焦测试包括：
+
+- `src/cpu/pred/btb/test/btb.test.cc`
+  - block1 drop-reason helper
+  - copied-support 接受路径
+  - `UBTB` 的 block1 预测行为
+  - `MBTB` 的 block1 pass-through 行为
+- `src/cpu/pred/btb/test/btb_tage.test.cc`
+  - `TAGE` 的 block1 active 路径
+  - `TAGE` 的 block1 passive copy 路径
+- `src/cpu/pred/btb/test/fetch_target_queue.test.cc`
+  - 双 target squash 语义
+  - two-target 准入时 FTQ 剩余空间的计数
+
+### 当前范围与限制
+
+当前实现有意没有进一步扩展到：
+
+- fetch 在一个周期里同时消费两个 target
+- 超过两个块的 N-block 泛化
+- 每个 predictor 的完整 block1 特化实现
+- 所有历史源的端到端恢复验证
+
+因此，这个框架的定位是：已经可以支撑当前 2-Taken 实验，但仍然保留后续细化空间。
+
+### 建议的实验起点
+
+建议优先尝试以下配置组合：
+
+1. 仅 `UBTB` active，其余 predictor passive
+2. `UBTB + TAGE` active，`ITTAGE/RAS` passive
+3. `UBTB + TAGE + ITTAGE + RAS` active
+4. 对比 `dropBlock1OnBlock0Override = true` 与 `false`
+5. 对比条件分支 / indirect / return 的保守过滤开关开闭
+
+这些配置有助于比较 two-block 框架带来的延迟收益和准确率损失之间的权衡。