Wat is een paginacache?
Een paginacache, ook wel schijfcache genoemd, is een gebied van computer random access memory (RAM) dat wordt gebruikt om gegevens te bewaren en mogelijk te wijzigen die zijn opgeslagen op een harde schijf of een ander permanent opslagapparaat. Een besturingssysteem gebruikt een paginacache voor snelheid en efficiëntie, omdat het sneller is om informatie naar RAM te lezen en te schrijven dan om continu toegang te krijgen tot delen van een harde schijf. In de meeste gevallen wordt het mechanisme dat wordt gebruikt voor het cachen van gebieden van een harde schijf automatisch bestuurd door het besturingssysteem en hoeft het niet te worden beheerd of anderszins te worden behandeld door gebruikers of toepassingen. Afhankelijk van het besturingssysteem wordt paginacaching soms gebruikt voor al het lezen en schrijven vanaf een harde schijf, ongeacht de hoeveelheid informatie die wordt gelezen of geschreven. Een ander besturingssysteemspecifiek kenmerk van de paginacache is dat de cache na een bepaalde periode automatisch alle ongebruikte informatie opschoont om een grote hoeveelheid vrij geheugen voor andere toepassingen te behouden.
Wanneer een computerprogramma informatie opvraagt van een traditionele harde schijf, kan een relatief tijdrovend proces plaatsvinden om de informatie op te halen. De harde schijf is een willekeurig toegankelijk medium, dus het moet een lezer fysiek verplaatsen naar de locatie op de schijf die overeenkomt met de locatie waar het gegevensblok zich bevindt. Nadat dit is gebeurd, wordt informatie in de computer ingelezen, waar deze kan worden verwerkt. Voor het lezen van opeenvolgende blokken informatie van de schijf moet meer beweging van de fysieke lezer of het hoofd worden uitgevoerd. Dit proces kan nog meer tijd vergen bij het schrijven van grote bestanden naar de schijf.
Computer-RAM daarentegen vereist geen fysieke lezer en bevindt zich zeer dicht bij de centrale verwerkingseenheid (CPU) van de computer. Lezen en schrijven naar RAM is veel sneller dan lezen en schrijven naar een harde schijf. Een paginacache is een manier om de hoeveelheid fysiek lezen en schrijven die moet worden gedaan naar een harde schijf te minimaliseren.
Het proces wordt uitgevoerd door op verzoek een bepaalde hoeveelheid informatie van de harde schijf in te lezen. De hoeveelheid gegevens die wordt opgeslagen in een paginacache in RAM wordt bepaald door de cachegrootte en niet noodzakelijkerwijs door de hoeveelheid gevraagde informatie. Zodra de gegevens van de schijf zich in het RAM-geheugen bevinden, blijven ze in het RAM-geheugen totdat ze niet langer nodig zijn, of tot een punt waar eventuele wijzigingen in de gegevens in de cache moeten worden weggeschreven of naar de harde schijf moeten worden verwijderd om permanent te zijn gered. Het leegmaken van de cache kan optreden wanneer het geheugen moet worden vrijgemaakt, na een bepaalde periode, of zelfs door het uitvoeren van een gebruikersopdracht, indien nodig.
Een paginacache wordt meestal gebruikt om bestanden op te slaan die niet veranderen maar waarnaar continu moet worden verwezen, zoals uitvoerbare bestanden en bibliotheken voor toepassingen. Om de snelheid en beveiliging van het uitvoeren van toepassingen vanuit een paginacache te verhogen, markeren sommige systemen het geheugen dat wordt gebruikt voor uitvoerbare bestanden als alleen-lezen. Het gebruik van een cache kan de levensduur van een harde schijf zelfs verlengen door de kans te verkleinen dat schijven in een korte periode van meerdere lees- en schrijfbewerkingen worden weggegooid.