寻址方式
寻址实际上是从形式地址到实际地址的转换。形式地址由指令描述，实际地址也称为有效地址
有效地址指明的是存储器单元的地址或寄存器地址
寻址技术必须加速有效地址生成
分为 寄存器寻址 、立即数寻址、偏移寻址、寄存器间接寻址、索引寻址（基址变址寻址）、直接寻址（绝对寻址）、存储器间接寻址、自增寻址、自减寻址、缩放寻址
获得一个操作数有多种方法，编译器设计时候会选择一定的方式。
指令系统的设计和优化
一种指令集结构中的指令到底要支持哪些类型的操作呢？这就是所谓的指令集结构功能设计问题
指令集操作的分类
| 算术和逻辑运算 | 整数的算术和逻辑操作：加、减、与、或等 |
| 数据传输 | Load/Store |
| 控制 | 分支、跳转、过程调用和返回、自陷等 |
| 系统 | 操作系统调用、虚拟存储器管理等 |
| 浮点 | 浮点操作：加、乘等 |
| 十进制 | 十进制加、十进制乘、十进制到字符的转换 |
| 字符串 | 字符串移动、字符串比较、字符串搜索 |
| 图形 | 像素操作、压缩/解压操作等 |
指令系统的发展和改进
一个方向是强化指令功能，实现软件功能向硬件功能转移，基于这种指令集结构而设计实现的计算机系统统称为复杂指令集计算机（CISC）
八十年代发展起来的精简指令集计算机（RISC），其目的是尽可能地降低指令集结构的复杂性，以达到简化实现，提高性能的目的。
面向目标程序增强指令功能
1.提高运算型指令功能（如嵌入式中有的会有MAC指令（乘累加）：d = a * b + c）
2.提高传送指令功能
3.增加程序控制指令功能
面向高级语言和编译程序改进指令系统
1.增加对高级语言和编译系统支持的指令功能
2.高级语言计算机指令系统
面向操作系统的优化实现改进指令系统
1.主要表现在对中断处理、进程管理、存储管理和保护、系统工作状态的建立与切换等的支持
2.可以设置支持系统工作状态和访问方式转移的指令、支持进程转移的指令、支持进程同步和互斥的指令等措施，达到优化实现操作系统的目的。
CISC结构存在着如下缺点：
1.在CISC结构的指令系统中，各种指令的使用频率相差悬殊。据统计，有20%的指令使用频率最大，占运行时间的80%。也就是说，有80%的指令在20%的运行时间内才会用到。
2. CISC结构指令系统的复杂性带来了计算机体系结构的复杂性，这不仅增加了研制时间和成本，而且还容易造成设计错误。
3.CISC结构指令系统的复杂性给VLSI设计增加了很大负担，不利于单片集成。
4.CISC结构的指令系统中，许多复杂指令需要很复杂的操作，因而运行速度慢
5.在CISC结构的指令系统中，由于各条指令的功能不均衡性，不利于采用先进的计算机体系结构技术（如流水技术）来提高系统的性能。
（从奔四开始X86内核已经RISC化，也就是CISC内部执行会分解为RISC）
操作数的类型和大小
操作数类型和操作数表示也是软硬件主要界面之一
操作数类型是面向应用、面向软件系统所处理的各种数据结构
操作数表示是硬件结构能够识别、指令系统可以直接调用的那些结构
操作数表示所表征的那些操作数类型，是应用软件和系统软件所处理的操作数类型的子集
确定操作数表示实际上也是软硬件取舍折衷的问题
a. 计算机即使只具有最简单的操作数表示，如只有整数（定点）表示法，也可以通过软件方法处理各种复杂的操作数类型，但是这样会大大降低系统的效率。
b.如果各种复杂的操作数类型均包含在操作数表示之中，无疑会大大提高系统的效率，但是所花费的硬件代价也很高。
典型的操作数表示：
1.整数（定点）：二进制补码表示；其大小可以是字节（8位）、半字（16位）或单字（32位）
2.浮点：可以分为单精度浮点（单字大小）和双精度浮点（双字大小）。当前普遍采用的是IEEE 754浮点操作数表示标准。
3.字符和字符串：8位ASCII码表示
4.十进制（BCD）：通常采用“压缩十进制”或“二进制编码十进制”表示。压缩十进制数据表示用4位编码数字0~9，然后将两个十进制数字压缩在一个字节中存储。如果将十进制数字直接用字符串来表示，就叫做“非压缩十进制”表示法。
操作数类型的表示主要有如下两种方法：
a. 操作数的类型可以由操作码的编码指定，这也是最常见的一种方法。
b. 数据可以附上由硬件解释的标记，由这些标记指定操作数的类型，从而选择适当的运算。然而有标记数据的机器却非常少见。
一般的操作数类型大小选择主要有：字节、半字（16位）、单子（32位）和双字（64位）。