Che cos'è una cache di pagina?
Una cache di pagina, chiamata anche cache del disco, è un'area di memoria ad accesso casuale (RAM) del computer che viene utilizzata per conservare e possibilmente modificare i dati archiviati su un disco rigido o altro dispositivo di archiviazione permanente. Un sistema operativo utilizza una cache di pagina per velocità ed efficienza, poiché è più veloce leggere e scrivere informazioni nella RAM di quanto non acceda continuamente alle aree di un disco rigido. Nella maggior parte dei casi, il meccanismo utilizzato per la memorizzazione nella cache delle aree di un disco rigido è automaticamente controllato dal sistema operativo e non deve essere gestito o altrimenti gestito da utenti o applicazioni. A seconda del sistema operativo, la memorizzazione nella cache della pagina viene talvolta utilizzata per tutta la lettura e la scrittura da un disco rigido, indipendentemente dalla quantità di informazioni lette o scritte. Un altro attributo specifico del sistema operativo della cache della pagina è che, dopo un determinato periodo di tempo, la cache viene automaticamente cancellata da qualsiasi informazione non utilizzata per mantenere un ampio pool di memoria libera per altre applicazioni.
Quando un programma per computer richiede informazioni da un disco rigido tradizionale, può essere eseguito un processo relativamente dispendioso in termini di tempo per recuperare le informazioni. Il disco rigido è un supporto ad accesso casuale, quindi deve spostare fisicamente un lettore nella posizione sul disco corrispondente alla posizione in cui si trova il blocco dati. In questo caso, le informazioni vengono lette nel computer, dove possono essere elaborate. Per leggere blocchi consecutivi di informazioni dall'unità, è necessario eseguire più movimenti del lettore fisico o della testa. Questo processo può richiedere ancora più tempo quando si scrivono file di grandi dimensioni sul disco.
La RAM del computer, invece, non richiede un lettore fisico e si trova molto vicino all'unità centrale di elaborazione (CPU) del computer. Leggere e scrivere su RAM è molto più veloce di leggere e scrivere su un disco rigido. Una cache di pagina è un modo per ridurre al minimo la quantità di lettura e scrittura fisica che deve essere eseguita su un disco rigido.
Il processo viene eseguito leggendo una determinata quantità di informazioni dal disco rigido quando richiesto. La quantità di dati archiviati in una cache di pagina nella RAM è determinata dalla dimensione della cache e non necessariamente dalla quantità di informazioni richieste. Una volta che i dati dall'unità sono nella RAM, rimangono nella RAM fino a quando non sono più necessari o fino a un punto in cui è necessario scrivere o svuotare eventuali modifiche ai dati nella cache sul disco rigido per essere permanentemente salvato. Lo svuotamento della cache può verificarsi quando la memoria deve essere liberata, dopo un certo periodo di tempo o anche attraverso l'esecuzione di un comando utente, se necessario.
Una cache di pagina il più delle volte viene utilizzata per archiviare file che non cambiano ma a cui si deve fare continuamente riferimento, come file eseguibili e librerie per le applicazioni. Per aumentare la velocità e la sicurezza dell'esecuzione delle applicazioni da una cache di pagina, alcuni sistemi contrassegnano la memoria utilizzata per gli eseguibili come di sola lettura. L'uso di una cache in realtà può aumentare la durata di vita di un disco rigido riducendo la possibilità di blocco del disco da più letture e scritture in un breve periodo di tempo.