Co to jest jednostka sterująca?
Jednostka sterująca jest podskładnikiem środkowej jednostki przetwarzania (CPU), która zarządza wszystkimi działaniami wykonanymi w tym obszarze na komputerze. Jest odpowiedzialny za pobranie różnych danych wejściowych z komputera, instrukcji i danych oraz poinformowanie procesora, co z nimi zrobić. Ponieważ procesor jest uważany za mózg komputera, czasami jest on określany jako mózg w mózgu. W zależności od architektury CPU, jednostka sterująca może mieć różne zadania do wykonania.
Jednostka sterująca jest faktycznie składana z kilku podgajników. W czasach twardych całe to okablowanie i obwody utworzyły tak zwaną maszynę do skończonego, system ma osobliwy cel w kierowaniu operacjami komputera. Oddzielne obwody były odpowiedzialne za dekodowanie i kodowanie instrukcji, podczas gdy inne obsługiwały logikę lub zliczali instrukcje, nad którymi pracował procesor. Wszystko się wydarzyło w kolejności, gdzie obwód logiczny byłby odwrócony w ten czy inny sposób, aby kierować Instrstrukcje do przechowywania.
Instrukcja jest pobierana i dekodowana, a następnie musi zostać wykonana w kolejności, jeden po drugim do zakończenia. W starszych procesorach instrukcja musiałaby przejść przez cały proces i wykończenie, zanim zacznie się następny. Aby przyspieszyć przetwarzanie, nowoczesne procesory wykorzystują tak zwane rurociągi, w których każdy krok jest częścią rurociągu. Podczas gdy jedna instrukcja znajduje się w części wykonania rurociągu, druga jest już w fazie dekodowania, a druga jest pobierana. Aby poradzić sobie z tym wszystkim, jednostka sterująca potrzebowała również roli multipleksera, ponieważ wymaga wielu wejść lub wyjść i kieruje je do rurociągu.
Ponieważ procesory komputerowe nadal postępowały, wiele z tego zmieniło się dramatycznie. Zastosowanie mikrokodu, małych programów, które znajdują się w specjalnej, szybkiej pamięci tylko do odczytu na procesorze, zajęło miejsce starego twardegoprzewodowe obwody. Te programy na niskim poziomie przejęły czasochłonną pracę polegającą na fizycznym przerabianiu jednostki sterującej i uproszczonych zmian w architekturze procesora. Niestandardowe mikroprogramy jednostki sterującej, utworzone podczas fazy projektowej CPU, są tym, co umożliwia architektura określonego rodzaju procesora.
Zasadniczo znaczna część obowiązków jednostki sterującej zależy od architektury procesora. Niektóre mogą po prostu pobierać, dekodować, koordynować wykonanie i kierować wyjściem instrukcji. Inne mogą mieć dodatkowe obowiązki obejmujące tłumaczenie, które mogą spowolnić procesor. W takich przypadkach jednostka sterująca może być dalej podzielona na zwięzłe komponenty, takie jak oddzielna jednostka planowania lub jednostka emerytalna, która zajmuje się organizowaniem i przechowywaniem wyników z jednostki logicznej rytmetycznej (ALU). .