控制单元是中央处理器(CPU)的子部件,它管理着计算机中所有在这一区域执行的操作。它负责从计算机、指令和数据中获取各种输入,并告诉处理器如何处理它们。由于CPU被认为是计算机的大脑,它有时被称为大脑中的大脑。根据CPU...
控制单元是中央处理器(CPU)的子部件,它管理着计算机中所有在这一区域执行的操作。它负责从计算机、指令和数据中获取各种输入,并告诉处理器如何处理它们。由于CPU被认为是计算机的大脑,它有时被称为大脑中的大脑。根据CPU结构的不同,控制单元可能有不同的任务要执行。

安装在主板上的双核CPU。
控制单元实际上是由几个子部件组成的。在硬接线时代,所有这些线路和电路组成了一个被称为有限状态机的系统,一个用于指导计算机操作的系统。独立的电路负责对指令进行解码和编码,当其他人处理逻辑或计算CPU的指令时,一切都按顺序发生,其中逻辑电路将被翻转一个或另一个方向,以将指令指向存储器。

一台计算机;视频卡可能含有微码。
一条指令被获取和解码,然后需要按顺序执行,一个接一个直到完成。在旧的CPU中,指令必须经过整个过程并在下一个开始之前完成计算。为了加快处理速度,现代CPU使用所谓的管道,每一步都是管道的一部分,当一条指令在管道的执行部分时,另一条已经在解码阶段,另一条正在被获取为了处理所有这些,控制单元还需要扮演多路复用器的角色,因为它接收多个输入或输出,并将它们导入和输出到管道中。
随着计算机CPU的不断进步,其中的大部分都发生了巨大的变化。微代码的使用,微型程序的特殊功能,CPU上的高速只读存储器取代了旧的硬接线电路。这些低级程序代替了耗时的工作,即对控制单元进行物理布线,并简化了对CPU体系结构的更改。在CPU设计阶段创建的控制单元自定义编写的微程序,是什么使一种特定类型的CPU的体系结构成为可能。
一般来说,控制单元的大部分职责取决于CPU体系结构。有些可能只是获取、解码、协调执行和指导指令的输出。其他一些则可能具有涉及翻译的额外职责,在这种情况下,控制单元可以进一步分解成简洁的组件,比如一个单独的调度单元,或者一个负责组织和存储来自算术逻辑单元(ALU)的结果的退役单元。