Vad är en kontrollenhet?
En kontrollenhet är underkomponenten för den centrala bearbetningsenheten (CPU) som hanterar alla åtgärder som utförs i detta område i en dator. Det ansvarar för att ta de olika ingångarna från datorn, instruktionerna och data och berätta för processorn vad de ska göra med dem. Eftersom CPU betraktas som hjärnans hjärna, kallas den ibland hjärnan i hjärnan. Beroende på CPUS-arkitekturen kan kontrollenheten ha olika uppgifter att utföra.
Kontrollenheten består faktiskt av flera underkomponenter. Under de hårdbundna dagarna bildade alla dessa ledningar och kretsar det som kallas en begränsad maskin, ett system som har ett singulärt syfte med att styra datorns verksamhet. Separata kretsar var ansvariga för avkodning och kodningsinstruktioner, medan andra hanterade logik eller räknade instruktionerna som CPU arbetade med. Allt hände i ordning, där logikkretsarna skulle vändas på ett eller annat sätt för att regissera iNstruktioner till lagring.
En instruktion hämtas och avkodas, och sedan måste den utföras i ordning, en efter den andra tills den är klar. I äldre CPU: er måste instruktionen gå igenom hela processen och avsluta beräkningen innan nästa skulle börja. För att påskynda bearbetningen använder modern CPU: er vad som kallas rörledningar, där varje steg är en del av rörledningen. Medan en instruktion är i körningens utförande, är en annan redan i avkodningsfasen, och en annan hämtas. För att hantera allt detta behövde kontrollenheten också för att utföra rollen som en multiplexer, genom att den tar flera ingångar eller utgångar och leder dem in och ut ur rörledningen.
När datorn CPU: er fortsatte att gå, förändrades mycket av detta dramatiskt. Användningen av mikrokod, små program som sitter i speciellt, höghastighetsminnet på CPU, tog platsen för det gamla hårttrådbundna kretsar. Dessa program på låg nivå tog över det tidskrävande jobbet med att fysiskt koppla om en kontrollenhet och förenklade förändringar av CPU: s arkitektur. De specialskrivna mikroprogrammen i styrenheten, skapad under CPU: s designfas, är det som möjliggör arkitekturen för en viss typ av CPU.
I allmänhet beror mycket av kontrollenhetens ansvar på CPU -arkitekturen. Vissa kan helt enkelt hämta, avkoda, samordna exekveringen och styra utgången från instruktionerna. Andra kan ha ytterligare ansvar som involverar översättning, vilket kan bromsa CPU. I dessa fall kan styrenheten delas upp i kortfattade komponenter, till exempel en separat schemaläggningsenhet, eller en pensionsenhet som tar hand om organisering och lagring av resultaten från Rithmetic Logic Unit (ALU).