¿Qué es una unidad de control?
Una unidad de control es el subcomponente de la unidad de procesamiento central (CPU) que administra todas las acciones realizadas en esta área en una computadora. Es responsable de tomar las diversas entradas de la computadora, instrucciones y datos y decirle al procesador qué hacer con ellas. Dado que la CPU se considera el cerebro de la computadora, a veces se conoce como el cerebro dentro del cerebro. Dependiendo de la arquitectura CPU, la unidad de control puede tener tareas variadas para realizar.
La unidad de control en realidad está compuesta por varios subcomponentes. Durante los días de cableado, todo este cableado y circuito formaron lo que se conoce como una máquina de estado finito, un sistema que tiene un propósito singular al dirigir las operaciones de la computadora. Los circuitos separados fueron responsables de decodificar y codificar instrucciones, mientras que otros manejaron la lógica o contaban las instrucciones en las que trabajaba la CPU. Todo sucedió en orden, donde los circuitos lógicos se voltearían de una forma u otra para dirigir el iNstructions to Storage.
Una instrucción se obtiene y se decodifica, y luego debe ejecutarse en orden, una tras otra hasta su finalización. En las CPU más antiguas, la instrucción tendría que pasar por todo el proceso y terminar el cálculo antes de que comience la siguiente. Para acelerar el procesamiento, las CPU modernas usan lo que se llama tuberías, donde cada paso es parte de la tubería. Mientras que una instrucción está en la parte de ejecución de la tubería, otra ya está en la fase de decodificación, y otra se está recuperando. Para manejar todo esto, la unidad de control también necesitaba realizar el papel de un multiplexor, ya que toma múltiples entradas o salidas y las dirige dentro y fuera de la tubería.
A medida que las CPU de la computadora continuaron avanzando, gran parte de esto cambió drásticamente. El uso de microcódigos, pequeños programas que se encuentran en memoria especial de lectura de alta velocidad en la CPU, tomó el lugar de la viejaCircuito cableado. Estos programas de bajo nivel se hicieron cargo del trabajo que consume mucho tiempo de volver a cablear físicamente una unidad de control y los cambios simplificados en la arquitectura de la CPU. Los microprogramas personalizados de la unidad de control, creados durante la fase de diseño de la CPU, son las que permiten la arquitectura de un tipo particular de CPU.
En general, muchas de las responsabilidades de la unidad de control dependen de la arquitectura de la CPU. Algunos pueden simplemente obtener, decodificar, coordinar la ejecución y dirigir la salida de instrucciones. Otros pueden tener responsabilidades adicionales que implican la traducción, lo que puede ralentizar la CPU. En estos casos, la unidad de control puede dividirse aún más en componentes sucintos, como una unidad de programación separada, o una unidad de jubilación que se encarga de organizar y almacenar los resultados de la Unidad de Lógica Ritmética (ALU).
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