ARM 内核只在寄存器上执行算术逻辑单元 （ALU） 操作。唯一支持的内存操作是加载（LOAD，LDR，将数据从内存读取到寄存器或存储（STORE，STR，将数据从寄存器写入内存)。

用户可以在指令中添加它 B 表示 Byte（8位）、H 表示Halfword ，半字(16位)，或 D表示doubleword ，双字（64 位)，指定加载或储存传输的大小，如 LDRB。仅对于加载LDR，还可以使用额外的 S 指示符号字节或半字符（SB 表示符号字节，SH 表示符号半字)。附加类型可以是：

• B – unsigned Byte. (Zero extend to 32 bits on loads.)
• SB – signed Byte. (Sign extend to 32 bits.)
• H – unsigned Halfword. (Zero extend to 32 bits on loads.)
• SH – signed Halfword. (Sign extend to 32 bits.)

这种方法可能很有用，因为如果是这样的话 8 位或 16 位加载到 32 在寄存器中，必须决定如何处理寄存器中的符号位。无符号数字为零扩展（即寄存器最重要的16或24位设置为零），但对于符号数字，必须将符号位（字节位[7]或半字位[15]）复制到寄存器的前16位（或24位）。

LDR和STR有多种寻址模式，如下示例：

• (1) LDR R0, [R1] ;保存加载地址R1当中
• (2) LDR R0, [R1, R2] ;加载地址为R1 R2
• (3) LDR R0, [R1, R2, LSL #2] ;加载的地址R1 (R2*4)逻辑左移1位相当于乘以2
• (4) LDR R0, [R1, #32]! ;先更新 R1为R1 然后从地址开始R1（R1:=R1 32）上加载
• (5) LDR R0, [R1], #32 ;先从R加载1个，然后更新 R1为R1 32

方法(1)寄存器寻址（Register addressing）方式，从R1中保存的数据是地址，地址上的数据被加载到R0。

多加载和储存（LDM/STM)使连续的字（word，4字节)可以从存储器中读取或写入。这些对堆栈操作和内存复制非常有用。word可以这样操作，必须使用和使用word对齐地址。以下说明：

LDMIA R10!, { R0-R3, R12 }   

操作数是基址寄存器(可选) ！表示基址寄存器的回写，即更新基址寄存器)，大括号之间有一个寄存器列表。寄存器列表用逗号分隔，连接字符-用于指示范围。寄存器的加载或存储顺序与列表中指定的顺序无关。相反，操作是固定的，最低编号的寄存器总是映射到最低地址。

大括号中有上述示例指令R0，R1，R2，R3和R基址寄存器为125个目标寄存器R指令如下：

[R10] -> R0 [R10 4] -> R1 [R10 8] -> R2 [R10 12] -> R3 [R10 16] -> R12 

由于加了!，操作完成后需要正确R10进行更新，将R10更新为R10 20。

该指令还必须指定如何从基址寄存器中指定 Rd 中继续操作。有四种情况:

• IA/IB(之后/之前增加，Increment After/Before ）
• DA/DB(之后/之前递减，Decrement After/Before ）

后缀也可以用（FD，FA，ED和EA），后缀是从栈stack从角度工作，ARM7支持四种堆栈模式：满递减(FD)、满递增(FA)、空递减(ED)、空递增(EA)，并指定栈指针是指向栈的完整性（Full)顶部还是空(Empty)的顶部，而且栈在内存中上升(Ascend)还是下降(Descend)。

• FD：堆栈地址从上到下递减，指针指向最后一个堆栈元素。
• FA：堆栈地址自下而上增加，指针指向最后一个堆栈元素。
• ED：栈地址从上往下递减，且指针指向下一个可用空位。
• EA：堆栈地址从下网上递增，且指针指向下一个可用空位。

按照惯例，只有（FD） 选项是用于基于 ARM 处理器系统中的栈。这意味着栈指针指向栈内存中最后填充的位置，并且将随着压入到栈的每个新数据项而递减。

STMFD sp!, {r0-r5} ; 将r0至r5压入FD栈，并且更新指针
LDMFD sp!, {r0-r5} ; 将r0至r5弹出FD栈，并且更新指针

下图展示了将R1和R2压入一个FD栈中，在执行 STMFD （PUSH） 指令之前，栈指针SP指向栈中最后一个占用的word。指令完成后，栈指针SP递减 8（两个word），两个寄存器的内容已写入内存，由于内存地址是向上递增，并且按照编号最低的寄存器将写入最低的内存地址的规则，所以R2在R1的上方。

与所有以前的 ARM 处理器一样，ARMv8 架构是加载/存储架构。程序必须指定地址、要传输的数据的大小以及源或目标寄存器。ARMv8还有其他加载和存储指令，提供了更多选项，例如非临时加载/存储（non-temporal Load/Store ）、加载/存储独占项（Load/Store exclusives），和获取/释放（Acquire/Release）。

ARMv8中的加载和存储指令和ARMv7中的相同：

LDR Rt,   
STR Rn,   

当加载整数寄存器时，可选择数据大小进行加载，例如，要加载小于指定寄存器值的大小，可将以下后缀之一追加到 LDR 指令中：

• LDRB (8-bit, zero extended).
• LDRSB (8-bit, sign extended).
• LDRH (16-bit, zero extended).
• LDRSH (16-bit, sign extended).
• LDRSW (32-bit, sign extended).

还有未缩放的偏移形式，例如LDUR，程序员通常不需要显式使用 LDUR形式，因为大多数汇编程序可以根据使用的偏移量选择适当的版本。

用户不需要指定对 X 寄存器的零扩展加载，因为写入 W 寄存器实际上为零会扩展到整个寄存器宽度。

下图为指令LDRSB W4, 的示意图，在ARMv8中寄存器为64位，W寄存器为A32模式下的描述，所以只用上了前32位。SB为有符号8位扩展，在addr地址上的数据为0x8A，将其加载到W4中，并进行有符号扩展，最后得到的结果为：

下图为指令LDRSB X4, 的示意图，在ARMv8中寄存器为64位，X寄存器为A64模式下的描述，所以为64位。SB为有符号8位扩展，在addr地址上的数据为0x8A，将其加载到X4中，并进行有符号扩展，最后得到的结果为：

下图为指令LDRB W4, 的示意图，SB为零扩展，在addr地址上的数据为0x8A，将其加载到W4中，并进行零扩展，最后得到的结果为：

此外，如果要存储的数据大小可能小于寄存器，可以通过向 STR 添加 B 或 H 后缀来指定此项。

加载和存储指令还可以访问浮点/NEON 寄存器。大小仅由正在加载或存储的寄存器确定，寄存器可以是任何 B、H、S、D 或 Q 寄存器。并且浮点和标量 NEON 的加载和存储，使用与整数寄存器加载和存储相同的寻址模式。

需要注意的是，符号扩展（sign-extension）并不支持加载到 FP/SIMD 寄存器中。此类加载的地址仍使用通用寄存器指定。比如：

LDR D0, [X0, X1]  

D寄存器也为64位（doubleword ，8字节），上述指令会将地址X0+X1上的数据加载到D0寄存器当中。

A64 可用的寻址模式与 A32 和 T32 中的寻址模式类似。有一些额外的限制以及一些新功能，但对于熟悉A32或T32的人来说，A64可用的寻址模式并不陌生。 在 A64 中，地址操作数的基本寄存器必须始终是 X 寄存器。但是，有几条指令支持零扩展或符号扩展，因此可以提供 32 位偏移量作为 W 寄存器。

偏移寻址模式将立即数或可选的修改的寄存器值添加到 64 位基址寄存器以生成地址。

LDR X0, [X1]                ;Load from the address in X1
LDR X0, [X1, #8]            ;Load from address X1 + 8
LDR X0, [X1, X2]            ;Load from address X1 + X2
LDR X0, [X1, X2, LSL, #3]   ;Load from address X1 + (X2 << 3)
LDR X0, [X1, W2, SXTW]      ;Load from address X1 + sign_extend(W2)
LDR X0, [X1, W2, SXTW, #3]  ;Load from address X1 + (sign_extend(W2) << 3)  

通常，在指定移位或扩展选项时，移位量可以是访问大小的 0（默认值）或 log2（以字节为单位）（以便 Rn << 将 Rn 乘以访问大小）。

以下是一段C程序的示例：

// A C example showing accesses that a compiler is likely to generate.
void example_dup(int32_t a[], int32_t length) 
{ 
        
	int32_t first = a[0]; // LDR W3, [X0]
	for (int32_t i = 1; i < length; i++) 
    { 
        
		a[i] = first; // STR W3, [X0, W2, SXTW, #2]
	}
}

索引模式类似于偏移模式，但它们会更新基址寄存器。语法与 A32 和 T32 中的语法相同，但操作集的限制性更强。通常，只能为索引模式提供立即数偏移量。同ARMv7一样，有两种变体：前索引模式（在访问内存之前应用偏移量）和后索引模式（在访问内存后应用偏移量）：

LDR X0, [X1, #8]!         ;Pre-index: Update X1 first (to X1 + #8), then load from the new address
LDR X0, [X1], #8          ;Post-index: Load from the unmodified address in X1 first, then update X1 (to X1 + #8)
STP X0, X1, [SP, #-16]!   ;Push X0 and X1 to the stack.
LDP X0, X1, [SP], #16     ;Pop X0 and X1 off the stack  

C语言示例：

// A C example showing accesses that a compiler is likely to generate.
void example_strcpy(char * dst, const char * src)
{ 
        
	char c;
do { 
        
	c = *(src++); // LDRB W2, [X1], #1
	*(dst++) = c; // STRB W2, [X0], #1
	} while (c != '\0');
}

A64 不包括 A32 和 T32 代码可用的多加载 （LDM） 或多存储（STM） 指令。

在 A64 代码中，有成对加载（Load Pair ，LDP） 和存储对（Store Pair，STP）。与 A32中的LDRD 和 STRD 指令不同，LDP/STP可以读取或写入任何两个整数寄存器。数据被读取或写入到相邻的内存位置或从相邻的内存位置写入。为这些指令提供的寻址模式选项比其他内存访问指令更具限制性。

LDP 和 STP 指令只能使用具有缩放的 7 位有符号立即数的基址寄存器，并具有可选的预增量或后增量。与 32 位 LDRD 和 STRD 不同，LDP 和 STP 可以进行未对齐的访问。

• 指令LDP W3, W7, [X0]，它将[X0]上的数据加载到W3，将[X0+4]加载到W7，如图：

• 指令LDP X8, X2, [X0, #0x10]! ，将[X0, #0x10]上的数据加载到X8，将[X0 + 0x10 + 8]上的数据加载到X2，如图：

• 指令LDPSW X3, X4, [X0]，将[X0]加载到X3，将[X0+4]加载到X4，并且进行有符号扩展，扩展到64bits

• 指令LDP D8, D2, [X11], #0x10 ，将[X11]加载到D8，将[X11+8]加载到D2，最后将X11更新为X11+0x10

• 指令STP X9, X8, [X4]， 将64bits的数据从X9 存储到地址[X4],并且将X8中的64bits数据存储到[X4+8]