Kas yra valdymo blokas?

Valdymo blokas yra centrinio procesoriaus (CPU) komponentas, valdantis visus šioje srityje atliekamus veiksmus kompiuteryje. Jis atsakingas už įvairių įvesties duomenų, instrukcijų ir duomenų paėmimą iš kompiuterio ir nurodymą procesoriui, ką su jais daryti. Kadangi CPU laikomas kompiuterio smegenimis, kartais jis vadinamas smegenimis smegenyse. Priklausomai nuo procesoriaus architektūros, valdymo blokas gali atlikti įvairias užduotis.

Valdymo blokas iš tikrųjų sudarytas iš kelių sudedamųjų dalių. Tvirtinimo laikais visi šie laidai ir grandinės sudarė tai, kas žinoma kaip baigtinės būsenos mašina, sistema, turinti vienintelį tikslą valdyti kompiuterio operacijas. Atskiros grandinės buvo atsakingos už instrukcijų dekodavimą ir kodavimą, o kitos tvarkė logiką arba skaičiavo instrukcijas, kurias dirbo CPU. Viskas įvyko tvarkingai, kur loginė grandinė buvo vienaip ar kitaip apverčiama, kad instrukcijos būtų nukreiptos į saugyklą.

Instrukcija paimama ir iškoduojama, o tada ją reikia vykdyti eilės tvarka vieną po kitos iki pabaigos. Senesniuose procesoriuose instrukcija turėtų pereiti visą procesą ir užbaigti skaičiavimą prieš pradedant kitą. Norėdami pagreitinti apdorojimą, šiuolaikiniai procesoriai naudoja vadinamuosius vamzdynus, kur kiekvienas žingsnis yra konvejerio dalis. Kol viena instrukcija yra konvejerio vykdymo dalyje, kita jau yra dekodavimo fazėje, o kita gaunama. Kad visa tai tvarkytų, valdymo blokas taip pat turėjo atlikti multiplekserio vaidmenį, nes jis paima kelis įėjimus arba išėjimus ir nukreipia juos į dujotiekį ir iš jo.

Kompiuterių procesoriams toliau tobulėjant, daug kas pasikeitė iš esmės. Mikrokodo naudojimas, mažytės programos, esančios specialioje, didelės spartos tik skaitomoje procesoriaus atmintyje, pakeitė seną laidinę grandinę. Šios žemo lygio programos perėmė daug laiko reikalaujantį darbą – fiziškai perjungiant valdymo bloką ir supaprastinant procesoriaus architektūros pakeitimus. Individualiai parašytos valdymo bloko mikroprogramos, sukurtos procesoriaus projektavimo etape, yra tai, kas įgalina konkretaus tipo procesoriaus architektūrą.

Apskritai didžioji dalis valdymo bloko pareigų priklauso nuo procesoriaus architektūros. Kai kurie gali tiesiog gauti, iššifruoti, koordinuoti vykdymą ir nukreipti instrukcijų išvestį. Kiti gali turėti papildomų įsipareigojimų, susijusių su vertimu, o tai gali sulėtinti procesorių. Tokiais atvejais valdymo blokas gali būti toliau padalytas į glaustus komponentus, pvz., atskirą planavimo bloką arba išjungimo bloką, kuris rūpinasi ritmetinio loginio bloko (ALU) rezultatų tvarkymu ir saugojimu.