基本上，我们希望程序和数据永久驻留在主存储器中。
通常由于以下两个原因而无法进行这种安排：
- 主存储器通常很小，可以永久存储所有需要的程序和数据。
- 主存储器是一种易失性存储设备，在关闭电源或丢失时会丢失其内容。
有两种类型的存储设备：
- 易失性存储设备–
断开设备电源后，它将松开其内容物。 - 非易失性存储设备–
断开电源后，它不会松动其内容物。断电时，它将保存所有数据。
辅助存储用作主存储器的扩展。辅助存储设备可以永久保存数据。
存储设备包括寄存器，高速缓存，主存储器，电子磁盘，磁盘，光盘，磁带。每个存储系统都提供了一个基本系统，用于存储基准点并保存该基准点，直到以后将其取回为止。所有存储设备的速度，成本，大小和易变性都不同。最常见的辅助存储设备是磁盘，该磁盘可为程序和数据提供存储。
在此无花果中，显示了存储层次结构–
在此层次结构中，所有存储设备均根据速度和成本进行排列。较高的级别很昂贵，但是它们很快。当我们向下移动层次结构时，每位成本通常会降低，而访问时间通常会增加。
电子磁盘上方的存储系统是易失性的，下面的存储系统是非易失性的。
可以将电子磁盘设计为易失性或非易失性。在正常操作期间，电子磁盘将数据存储在易失的大型DRAM阵列中。但是许多电子磁盘设备都包含一个隐藏的磁性硬盘和一个备用电源电池。如果外部电源中断，则电子磁盘控制器会将数据从RAM复制到磁盘。恢复外部电源后，控制器会将数据复制回RAM。
完整的内存系统的设计必须平衡所有因素。它必须仅使用尽可能多的昂贵内存，同时提供尽可能多的廉价非易失性内存。在两个组件之间存在较大的访问时间或传输速率差异的情况下，可以安装缓存以提高性能。