s tanımladıkları yerdir. İşlenenin başına veya sonuna konulan işaretlerden ne tür bir bilgi olduğu anlaşılır. Aşağıdaki tabloda bu işaretler anlamlarıyla birlikte gösterilmiştir.

Tablo: adres ve veri önünde-sonunda kullanılan işaretler ve anlamları

Açıklama alanı programcı tarafından bir başkası tarafından programın izlenmesi veya yürütülmesi maksadıyla konulmuştur. İsteğe bağlıdır. Program satırlarında buyrukların ne yaptığını anlatmak için kullanılır. Derleyici tarafından dikkate alınmaz.

Bilgisayar mimarileri tasarım aşamasında oldukları zaman öncelikli olarak buyruk kümesi formatı belirlenmelidir. Bu formatı seçmek genellikle oldukça zordur çünkü buyruk kümesi mimariyle uyuşmalıdır ve mimari, eğer iyi tasarlanmışsa, yıllarca ömrünü sürdürebilmelidir. Tasarım aşamasında yapılan kararlar uzun süreli dallanmalara sahiptir.

Buyruk kümesi mimarisi bâzı değişik faktörlere göre ölçülür. Bunlar: (1) bir program için gereken alan; (2) bir buyruğu yürütmek için gereken çözümleme sayısı cinsinden buyruk kümesinin karışıklığı ve buyruk tarafından yürütülen görevlerin, işlerin karışıklığı; (3)buyrukların uzunlukları; (4) toplam buyruk sayısı. Bir buyruk kümesi tasarlanırken göz önünde bulundurulması gerekenler ise;


Bilgisayarın ve bilgisayar mimarisinin çok baytlı (katmanlı bayt) verileri nasıl sıralayacağıyla ilgili bir kavramdır. Soldan anlamlılık ve sağdan anlamlılık da denilmektedir. Bugünkü çoğu mimariler bayt-adreslenebilir olduklarından çok sayıda baytın bellekte nasıl sıralanacağıyla ilgili bir standarda sahip olmalılar. Eğer sıralanmış bir sözcükte en büyük baytın adresi sözcük adresi ise bu sıralamaya soldan anlamlı (big endian) denir. Eğer en küçük baytın adresi sözcük adresine eşitse bu sıralanmaya sağdan anlamlı (little endian) denir. UNIX makinelerinin çoğu soldan anlamlıdır (ayrıca IBM 360/370, Motorola 68k, MIPS, Sparc, HP PA da soldan anlamlıdır). PC lerin çoğu ise sağdan anlamlıdır. (ayrıca Intel 80x86, DEC Vax, DEC Alpha da sağdan anlamlıdır). İşlemci üreticileri de bu konuda iki gruba ayrılır. Örneği Motorola devamlı soldan anlamlılığı kullanırken İntel sağdan anlamlılığı kullanlır (Bâzı işlemciler ise hem soldan anlamlılığı hem de sağdan anlamlılığı birlikte kullanır).

Mesela 4 baytlık bir tam sayı düşünelim;
Bayt 3 Bayt2 Bayt1 Bayt0

Sağdan anlamlı bir makinede bu baytlar şu şekilde sıralanırlar;
Taban Adresi + 0 = Bayt0
Taban Adresi + 1 = Bayt1
Taban Adresi + 2 = Bayt2
Taban Adresi + 3 = Bayt3

Soldan anlamlı bir makinede ise şu şekilde dizilirler;
Taban Adresi + 0 = Bayt3
Taban Adresi + 1 = Bayt2
Taban Adresi + 2 = Bayt1
Taban Adresi + 3 = Bayt0

Bayt adreslenebilir bir makinede 32-bit onaltılı 12345678 değerinin 0 adresinde depolandığını varsayalım. Her bir rakam yarım bayt’a ihtiyaç duymaktadır, böylece bir bayt iki rakam tutabilir. Bu onaltılı değer aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi hafızada depolanır (rakamsal hücreler hafızanın güncel içeriğini belirtmektedir).
Şekil : 12345678 onaltılı değerinin küçüğü başta ve büyüğü başta şeklinde depolanması

İki metodunda avantajları ve dezavantajları vardır, fakat birini diğerinden daha iyi olması da gerekmez. Soldan anlamlı (big endian) insanlara alışıldık gelir, bu yüzden özellikle yığınları okuması daha kolaydır. Yüksek seviyedeki baytın önce gelmesi sebebiyle ofset sıfırdaki bayta bakarak her zaman sayının pozitif veya negatif olduğu bulunabilir (sağdan anlamlıda işareti belirlemek için sayının uzunluğu bilinmelidir ve işaret bilgisini içeren bayt bulunmalıdır). Soldan anlamlı makineler tam sayıları ve dizileri aynı şekilde sıralar ve dizi işlemlerinde daha hızlıdır. Çoğu bit eşli grafikler “en anlamlı bit soldaki” ilkesine göre eşlenmiştir. Bu sağdan anlamlı makineler için bir performans kısıtlaması getirir çünkü bir baytdan daha büyük grafik elemanlarıyla çalışırken sürekli baytların sırasını ters çevirmek zorundadır.

Ancak soldan anlamlılığın dezavantajları da vardır. 32 bit tam sayı adresinden 16 bit tam sayı adresine çeviride toplama yapmak için sağdan anlamlı bir makine gereklidir. Yüksek kesinlikte aritmetik işlemler sağdan anlamlılık kullanarak daha kolay ve hızlıdır. Soldan anlamlılığı kullanan çoğu mimarî sözcüklere adreslenemeyen alanlara sözcüklerin yazılmasına izin vermez (örneğin eğer sözcük 2 veya 4 baytsa adres her zaman çift sayı olmak zorundadır). Bu boşluk israfına sebep olur. Sağdan anlamlı mimariler, intel gibi, tek sayılı adreslerin okunup yazılmasına izin verir, bu yüzden bu makineler üzerinde programlama daha kolay olur.

Bilgisayar ağları soldan anlamlıdır. Sağdan anlamlı bilgisayarlar ağ üzerinden tam sayıları geçirecekleri zaman bunları ağ bayt sıralamasına çevirmek zorundadırlar. Aynı şekilde, tam sayıları alacakları zaman ise kendi ifadelerine çevirmek zorundadırlar.

Yazılım uygulamaları açısından soldan ve sağdan anlamlılık son derece önemlidir. Bir dosyadan veri okuyacak veya veri yazacak olan herhangi bir program makinenin bayt sıralamasına göre hareket etmelidir. Soldan anlamlı bir makinede sağdan anlamlılığı kullanan bir programı açmak için öncelikli olarak bayt sıralaması tersine çevrilmelidir. Mesela Adobe Photoshop, JPEG, MacPaint ve Sun raster dosyaları soldan anlamlı, GIF, PC Paint brush, RTF (Mikrosoft tarafından) sağdan anlamlıdırlar. Microsoft WAV ve AVI dosyaları, TIFF dosyaları, XWD ise her iki sıralamayı destekler.

Bir kez hafızadaki bayt düzeni belirlendiğinde donanım tasarımcısı CPU’nun veriyi nasıl depolayacağına dair bâzı kararlar vermek zorundadır. Bu, en basit anlamda buyruk kümesi mimarisine karar vermektir. Üç seçenek vardır:


Yığın mimarisinin komutlarını işletmek için bir yığın kullanır ve işlenenler yığının en üstüne aşağıdan yukarı doğru dizilirler. Yığın yapılı makineler iyi bir kod yoğunluğuna ve ifadelerin değerlendirilmesi için sade bir modele sahip olmalarına rağmen, istenilen bir yığına rastgele erişilemez, bu sebepten dolayı yığınlı yapılarda etkili kod oluşturulması zordur. 
Bir işlenenin tamamı biriktiricinin içinde olan biriktirici mimarileri, makinenin karmaşıklığını en aza indirir ve çok kısa komutlara izin verir. Ancak biriktirici yalnız geçici depolama yaptığından dolayı hafıza trafiği (erişimi) oldukça yüksektir. 
Genel amaçlı yazmaç kullanan mimariler, günümüzün makine mimarileri içerisinde en çok tercih edilen modelidir. Bu yazmaç kümeleri bellekten çok daha hızlıdır, derleyici tarafından kullanılması çok kolay, çok etkin ve çok verimlidir. Ayrıca son yıllarda donanım fiyatları önemli ölçüde düştü ve böylece en az maliyetle çok sayıda yazmaç eklenebilir oldu. Eğer bellek erişimi hızlı ise, yığın tabanlı tasarım iyi bir seçenek olabilir. Eğer bellek erişimi yavaşsa, yazmaçları kullanmak çok daha iyidir. Bu sebepten dolayı son 15 yılda çıkan pek çok bilgisayar sistemleri genel yazmaç tabanlıdır. Uzun buyruklarda tüm işlenenler yazmaçların sonuçları kullanılarak isimlendirilmelidir, bu sebeple daha uzun getirme, yakalama ve çözme zamanları ve döngüleri oluşur. (Kısa buruklar BKM tasarımcıları için çok önemli bir amaçtır.). Tasarımın BKM seçimi aşamasında tasarımcılar belirli bir ortamda en iyi hangi mimarinin çalışacağına karar vermelidirler ve vazgeçilecek (taviz verilecek) şeyleri dikkatle tetkik etmelidirler. (İyi tasarım fedakârlık gerektirir).

Genel amaçlı mimari, işlenenlerin bulundukları yerlere göre üçe ayrılabilir. Bellek-bellek mimarilerinde bellekte iki ya da üç işlenen birlikte bulunur. Böylece bir yazmaçta herhangi bir işlenene ihtiyaç duyulmadan buyruğun işlem yapmasına izin verilir. Yazmaç-bellek mimarileri en az bir işlenenin yazmaçta, bir işlenenin de bellekte olmasını gerektiren bir yapıya ihtiyaç duyar. Yükle-depola mimarileri veri üzerinde herhangi bir işlem yapılmadan önce verinin yazmaçlara gönderilmesini sağlar. Intel ve Motorola yazmaç-bellek mimarilerine örnektir; Digital Equipment'in VAX mimarisi bellek-bellek işlemlerine izin verir; MIPS, SPARC, PowerPC ve ALPHA yükle-depola makinelerine örneklerdir. 
Günümüzde birçok mimarî GPR tabanlıdır. Şimdi GPR mimarilerini ikiye bölen ana buyruk kümesi karakteristiklerini inceleyelim. Bunlar adresleme biçimleri ve işlenenlerin sayıları olarak iki grupta incelenirler.

Bir bilgisayar mimarisini tanımlamak için en bilindik yöntem her bir buyrukta yer alan en fazla işlenen sayısını ya da adresini belirlemektir. Bu tek başına buyruğun uzunluğuna doğrudan etki etmektedir. Güncel mimarilerdeki buyruklar iki şekilde biçimlendirilebilir:


Çoğu zaman, gerçek hayatta uzlaşma, kolay görülebilen ve kod çözümü daha kolay olan bit kalıplarını sağlayan iki-üç buyruk uzunluğunu kullanmayı gerektirir. Buyruk uzunluğunu makinedeki sözcük uzunluğuyla karşılaştırmamak lazım. Eğer buyruk uzunluğu sözcük uzunluğuna eşitse, buyruklar ana bellekte saklandıklarında mükemmel bir şekilde hizalanırlar. Buyruklar, adreslemeden dolayı daima hizalanmalıdır. Bundan dolayı, bir sözcüğün iki katı, üç katı, yarısı ya da çeyreği büyüklüğündeki buyruklar boşa alan israf edebilir. Değişken uzunluktaki buyruklar aynı boyutta olmadıklarından hizalanmaları gerekir, bu da yine alan israfına yol açar. 
En yaygın buyruk biçimleri sıfır, bir, iki ya da üç işlenene sahip olanlardır. Mantık ve aritmetik işlemleri genellikle iki işlenene sahiptir, ancak eğer biriktirici (accumulator) varsa işlemler yalnızca bir işlenenle yürütülebilir. Bu yaklaşımı üç işlenene genişletirsek son hedef üçüncü işlenen olacaktır. Ayrıca yığın yapısı kullanılarak sıfır işlenenli buyruklar oluşturulabilir. Aşağıdakiler en genel buyruk biçimleridir;


Mesela MIPS mimarisinde aşağıdaki buyruk biçimleri kullanılır;

Bütün mimariler buyruk başına işlenen sayısında izin verilen bir sınıra sahiptir. Sıfır, bir, iki ve üç işlenenli buyrukların çok yaygın olduğunu söylemiştik. Bir, iki ve üç işlenenli buyrukları anlamak kolaydır, ancak tamamıyla sıfır işlenenli buyruklar üzerine yapılmış bir buyruk kümesi mimarisi bir hayli karmaşıktır. 
Toplama gibi, mantık olarak bir ya da iki işlenene ihtiyaç duyan işlemlerin yapılabilmesi için işleneni olmayan makine buyrukları yığın k