计算机的指令系统是机器语言的核心，它定义了机器如何理解和执行程序。在计算机的每一个操作中，都离不开指令的参与。由第1章可知，计算机能解题是由于机器本身存在一种语言，它既能理解人的意图，又能被机器自身识别。我们将每一条机器语言称为机器指令，而将全部机器指令的集合称为机器的指令系统或指令集。
操作码是用来指明指令所要完成的操作，如加法、减法、传送、移位、转移等。其位数反映了机器的操作种类，也即机器允许的指令条数。操作码的长度可以是固定的，也可以是变化的。
- 对于操作码长度固定的指令，操作码集中放在指令字的一个字段内，这种格式便于硬件设计，指令译码时间段，广泛用于字长较长的、大中型计算机和超级小型计算机以及RISC中。
- 而操作码长度不固定的指令，其操作码分散在指令字的不同字段中，这种格式可有效地压缩操作码的平均长度，在字长较短的微型计算机中被广泛采用。
地址码用于指出指令的源操作数的地址（一个或两个）、结果的地址以及下一条指令的地址。其具体形式和作用会根据具体机器的设计而有所不同。
在程序执行过程中，为了提升运行效率，通常会采用一些技术来减少访问存储器的次数。例如，使用程序计数器PC来形成指令地址，以及使用寄存器来暂存中间结果或操作数。这些技术不仅可以提高指令的执行速度，还可以节省存储空间的访问。
对于不同的寻址方式，如直接寻址、间接寻址、寄存器寻址等，它们各有优缺点。直接寻址简单直接，但可能受地址空间限制；间接寻址虽然可以扩大寻址范围，但需要额外的访存操作。而寄存器寻址则可以在减少访存次数的缩短指令执行时间。
在程序设计时，根据不同的需求和场景，可以选择合适的寻址方式和指令格式。例如，对于需要频繁访问数组或循环操作的程序，变址寻址可能会是一个更好的选择。而对于需要直接操作存储单元或外设的程序，则可能需要使用到输入输出指令或指令。
计算机的指令系统是一个复杂但又精密的系统，它需要平衡多种因素来达到最佳的运行效率和存储空间利用率。设计师们需要根据具体的应用场景和需求，来设计和优化指令系统，以实现最佳的计算机性能。
随着技术的发展和计算机体系结构的演变，新的指令和寻址方式也不断涌现，为计算机的性能提升提供了更多的可能性。
- 堆栈寻址方式要求计算机内部设有堆栈这一数据结构。
- 堆栈可以用寄存器组来实现（通常称为硬堆栈），或者利用主存的一部分空间作为堆栈（即软堆栈）。
- 堆栈的运行遵循先进后出或先进先出的原则，其中先进后出型的堆栈操作数只能通过一个端口进行读写。
- 从某种程度上说，堆栈寻址可以被视作一种隐含寻址方式，因为其操作数的地址总是隐含在堆栈指针（SP）中。
- 堆栈寻址也可以被看作是寄存器间接寻址的一种形式，因为SP可以被视为一个寄存器，它存储着操作数的有效地址。
指令格式是计算机硬件的重要组成部分，它不仅体现了指令系统的各种功能，而且突显了机器的硬件结构特点。
- 兼容性是衡量指令系统性能的重要指标之一。
- 其他因素包括操作类型的难易程度、数据类型的适用范围、指令格式的细节（如指令字长、操作码位数等）、寻址方式的种类以及寄存器数量的配置等。
在计算机发展的历史长河中，不同的机型如IBM 360、Intel 8086以及RISC（精简指令集计算机）和CISC（复杂指令集计算机）等，都展现了各自独特的指令集设计理念。
据80-20规律指出，在典型的程序中，80%的语句仅使用处理机的20%的指令。这一规律引发了对于能否通过简化复杂指令来提高执行效率的思考。于是，RISC技术应运而生。
RISC技术的核心理念在于通过使用少量的简单指令来处理那些不常用的复杂功能，从而提高整体执行效率。相较于传统的CISC架构，RISC追求的是精简而高效的指令集设计。