Una cache di pagina, chiamata anche cache del disco, è un’area della memoria ad accesso casuale (RAM) del computer utilizzata per contenere ed eventualmente modificare i dati archiviati su un disco rigido o su un altro dispositivo di archiviazione permanente. Un sistema operativo utilizza una cache di pagina per velocità ed efficienza, perché è più veloce leggere e scrivere informazioni nella RAM che accedere 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 controllato automaticamente dal sistema operativo e non deve essere gestito o altrimenti gestito da utenti o applicazioni. A seconda del sistema operativo, la memorizzazione nella cache delle pagine viene talvolta utilizzata per tutte le operazioni di lettura e 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 svuotata di tutte le informazioni non utilizzate per mantenere un ampio pool di memoria libera per altre applicazioni.
Quando un programma per computer richiede informazioni da un disco rigido tradizionale, può aver luogo 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 che corrisponde alla posizione in cui si trova il blocco di dati. Dopo che ciò si verifica, le informazioni vengono lette nel computer, dove possono essere elaborate. Per leggere blocchi consecutivi di informazioni dall’azionamento, è necessario eseguire più movimenti del lettore fisico, o testina. 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 di elaborazione centrale (CPU) del computer. La lettura e la scrittura sulla RAM sono molto più veloci della lettura e della scrittura 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 certa 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 eventuali modifiche ai dati nella cache devono essere scritte o cancellate sul disco rigido per essere permanentemente salvato. Lo svuotamento della cache può avvenire quando la memoria deve essere liberata, dopo un certo periodo di tempo, o anche tramite l’esecuzione di un comando utente, se necessario.
Nella maggior parte dei casi, una cache di pagina viene utilizzata per archiviare file che non cambiano ma a cui è necessario fare riferimento continuamente, 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’utilizzo di una cache può effettivamente aumentare la durata di un disco rigido riducendo la possibilità di thrashing del disco da più letture e scritture in un breve periodo di tempo.