Hvad er en kontrolenhed?
En kontrolenhed er underkomponenten af Central Processing Unit (CPU), der administrerer alle de handlinger, der udføres på dette område på en computer. Det er ansvarlig for at tage de forskellige input fra computeren, instruktioner og data og fortælle processoren, hvad de skal gøre med dem. Da CPU'en betragtes som computerens hjerne, kaldes den undertiden hjernen i hjernen. Afhængig af CPUS-arkitekturen kan kontrolenheden have forskellige opgaver at udføre.
Kontrolenheden består faktisk af flere underkomponenter. I løbet af de fast kablede dage dannede al denne ledning og kredsløb det, der er kendt som en finit-state-maskine, et system med et entydigt formål med at dirigere computerens operationer. Separate kredsløb var ansvarlige for afkodnings- og kodningsinstruktioner, mens andre håndterede logik eller tæller instruktionerne, som CPU'en arbejdede på. Alt skete i orden, hvor det logiske kredsløb ville blive vendt på en eller anden måde for at dirigere instruktioner til opbevaring.
En instruktion hentes og afkodes, og derefter skal den udføres i orden, den ene efter den anden, indtil den er færdig. I ældre CPU'er skulle instruktionen være nødt til at gennemgå hele processen og afslutte beregningen, før den næste skulle begynde. For at fremskynde behandlingen bruger moderne CPU'er, hvad der kaldes rørledninger, hvor hvert trin er en del af rørledningen. Mens en instruktion er i udførelsesdelen af rørledningen, er en anden allerede i afkodefasen, og en anden hentes. For at håndtere alt dette var kontrolenheden også nødvendig for at udføre rollen som en multiplexer, idet det tager flere input eller output og dirigerer dem ind og ud af rørledningen.
Da computer -CPU'er fortsatte med at gå videre, ændrede meget af dette sig dramatisk. Brugen af mikrokode, små programmer, der sidder i speciel, højhastigheds read-only hukommelse på CPU, indtog stedet for det gamle hårdtkablet kredsløb. Disse programmer på lavt niveau overtog det tidskrævende job med at fysisk omkoble en kontrolenhed og forenklede ændringer til CPU's arkitektur. De specialskrevne mikroprogrammer af kontrolenheden, der er oprettet i CPU's designfase, er det, der muliggør arkitektur af en bestemt type CPU.
Generelt afhænger meget af kontrolenhedens ansvarsområder af CPU -arkitekturen. Nogle kan simpelthen hente, afkode, koordinere udførelsen og dirigere output fra instruktionerne. Andre kan have yderligere ansvar, der involverer oversættelse, som kan bremse CPU'en. I disse tilfælde kan kontrolenheden blive opdelt yderligere i kortfattede komponenter, såsom en separat planlægningsenhed eller en pensionsenhed, der tager sig af at organisere og opbevare resultaterne fra den ritmetiske logikenhed (ALU).