Was ist eine Steuereinheit?
Eine Steuereinheit ist die Unterkomponente der Central Processing Unit (CPU), die alle in diesem Bereich in einem Computer ausgeführten Aktionen verwaltet. Es ist verantwortlich, die verschiedenen Eingaben vom Computer, Anweisungen und Daten zu nehmen und dem Prozessor mitzuteilen, was mit ihm zu tun ist. Da die CPU als das Gehirn des Computers angesehen wird, wird sie manchmal als Gehirn im Gehirn bezeichnet. Abhängig von der CPUS-Architektur kann die Steuereinheit möglicherweise unterschiedliche Aufgaben ausführen.
Die Steuereinheit besteht tatsächlich aus mehreren Unterkomponenten. Während der fest verdrahteten Tage bildeten all diese Verkabelung und Schaltkreise eine sogenannte Finite-State-Maschine, ein System mit einem einzigartigen Zweck bei der Regie der Operationen des Computers. Separate Schaltungen waren für die Dekodierung und Codierung von Anweisungen verantwortlich, während andere Logik oder die Anweisungen, an denen die CPU arbeitete, abwickelten. Alles passierte in der Reihenfolge, wo die Logikschaltung auf die eine oder andere Weise umgedreht wird, um das i zu leitenNstruktionen zum Speicher.
Eine Anweisung wird abgerufen und dekodiert, und dann muss sie in der Reihenfolge nacheinander ausgeführt werden. Bei älteren CPUs müsste die Anweisung den gesamten Prozess durchlaufen und die Berechnung beenden, bevor der nächste beginnt. Um die Verarbeitung zu beschleunigen, verwenden moderne CPUs sogenannte Pipelines, wobei jeder Schritt Teil der Pipeline ist. Während sich eine Anweisung im Ausführungsteil der Pipeline befindet, befindet sich eine andere bereits in der Decod -Phase und eine andere wird abgerufen. Um dies zu verarbeiten, musste die Steuereinheit auch die Rolle eines Multiplexers ausführen, indem sie mehrere Eingänge oder Ausgänge einnimmt und sie in und aus der Pipeline ausgeleitet hat.
Als Computer -CPUs sich weiterentwickelte, änderte sich ein Großteil davon dramatisch. Die Verwendung von Mikrocode, winzige Programme, die in speziellen Hochgeschwindigkeits-schreibgeschützten Speicher auf der CPU sitzenKabelverkehrskreis. Diese Programme auf niedriger Ebene übernahmen die zeitaufwändige Aufgabe, eine Kontrolleinheit physisch neu zu verdrahten und Änderungen an der Architektur der CPU zu vereinfachen. Die benutzerdefinierten Mikroprogramme der Steuereinheit, die während der Konstruktionsphase der CPU erstellt wurde, ermöglichen die Architektur eines bestimmten CPU-Typs.
Im Allgemeinen hängt ein Großteil der Verantwortlichkeiten der Steuereinheit von der CPU -Architektur ab. Einige können einfach abrufen, dekodieren, die Ausführung koordinieren und die Ausgabe von Anweisungen lenken. Andere können zusätzliche Verantwortlichkeiten haben, die Übersetzung beinhalten, die die CPU verlangsamen können. In diesen Fällen kann die Steuereinheit weiter in prägnante Komponenten aufgeteilt werden, wie z.