2、运算类指令

　　目前，在许多应用领域中，计算机的主要任务还是做运算（包括数据计算和符号处理），因此，运算型指令在整个指令系统中应该占有比较大的比重，如指令种类不少于30％。如果所占比重过小，就会影响整个计算机系统的性能。
　　设计运算类指令，主要考虑如下四个因数的组合：
　　(1)操作种类。包括加、减、乘、除等常用操作，另外还有比较、移位、检索、转换、匹配、清除、设置等操作，
　　(2)数据表示。有定点数、浮点数、逻辑数、十进制数、字符串、向量等。
　　(3)数据长度。字、双字、半字、字节、位等。
　　(4)数据存储设备。主要有通用寄存器、主存储器和堆栈等三种。

　　例如，仅加法指令，且源操作数和运算结果都在通用寄存器中，一般应设置如下几种不同的指令：
　　寄存器-寄存器型的定点单字长加法指令，
　　寄存器-寄存器型的定点双字长加法指令，
　　寄存器-寄存器型的定点半字加法指令，
　　寄存器-寄存器型的字节加法指令，
　　寄存器-寄存器型的浮点单字长加法指令，
　　寄存器-寄存器型的浮点双字长加法指令，
　　寄存器-寄存器型的单字长逻辑加法指令，
　　寄存器-寄存器型的定点向量加法指令。
　　寄存器-寄存器型的浮点向量加法指令。
　　对于两地址指令，如果再要考虑数据的存储设备，除了RR型指令之外，还有RS型、SS型、堆栈型等组合，仅加法指令就有几十种之多。
　　因此，在对上述这些因素进行组合时，必须考虑指令的执行时间、使用频度、硬件实现的复杂程度等多方面的情况。分析出哪些指令是必须要设置的，哪些是可有可无的（也可用软件的一段子程序来实现），哪些是不合理是不应该设置的。并经过模拟实验和统计分析，最后确定出合理的运算类指令。

　　另外，有两类比较特殊的操作，移位指令和位/串操作指令的设置与一般的运算类指令有所不同。
　　对于移位指令，要组合以下三个因素：
　　(1)移位方向，有左移(L)和右移(R)两种；
　　(2)移位种类，有算术移位(A)、逻辑移位(L)和循环移位(R)三种；
　　(3)移位长度，有单字长(S)和双字长(D)两种。
　　把以上三个因素进行组合：3×2×2＝12种。因为逻辑左移和算术左移的操作结果完全相同的，从而可以减少两种，所以，移位指令应该有10种，它们分别是：
　　SLAS 单字长算术左移
　　SRAS 单字长算术右移
　　SLLS(SRLS) 单字长逻辑左移，或单字长算术左移
　　SLRS 单字长循环左移
　　SRRS 单字长循环右移
　　SLAD 双字长算术左移
　　SRAD 双字长算术右移
　　SLLD(SRLD) 双字长逻辑左移，或双字长算术左移
　　SLRD 双字长循环左移
　　SRRD 双字长循环右移
　　移位指令一般应该有两个源操作数，其中，第二源操作数给出移位的位数。
　　位操作操作通常有：置位（把一个字或一个字符串中某一位置"1"）、清位、位测试、找位（把一个字或一个字符串中第一个"1"的序号找出来）。
　　字符串操作主要有：比较、查找、匹配、转换（如ASCII码与BCD码的转换，ASCII码与EBCDIC码的转换等）。