O que é a memória RAM e como funcionam os discos rígidos?

Sabemos que os arquivos são armazenados num disco rígido e, na hora de abri-los, são carregados na memória RAM, mas… como funciona isso exatamente?

Os discos rígidos tradicionais funcionam como discos de vinil antigos: tem uma cabeça que vai lendo os dados que passam debaixo dela enquanto o disco gira a uma velocidade constante. Os discos rígidos são lentos, pois a cabeça deve posicionar-se onde o arquivo está armazenado e isso faz com que o braço mecânico da cabeça leve muito tempo para ir de um lado ao outro.

A memória RAM é mais rápida, já que pode acessar os dados armazenados de forma instantânea.

Os discos rígidos de estado sólido não têm partes móveis, funcionando de forma mais semelhante à memória RAM, eletronicamente. Apesar disso, eles guardam os dados em memória flash, que são é um pouco mais lenta que a RAM.

Os discos rígidos não são voláteis: eles guardam os dados de forma persistente mesmo sem eletricidade. Além disso, armazenam os arquivos sequencialmente: para armazenar um aquivo, ele é dividido em vários pedacinhos e é guardada a posição de cada um destes pedaços e a sua localização no disco para poderem ser lidos de forma sequencial.

Os sistemas de arquivos são convenções internas dos sistemas operacionais para poder acessar os arquivos armazenados. No Linux, existe o ext3 e o ext4. No Windows existia FAT16 e FAT32, que fui substituído pelo NTFS. No Mac OS X, o sistema de arquivos era o HFS, mas foi substituído pelo AFS.

Quando abrimos um arquivo, a CPU faz uma solicitação ao disco rígido e leva o arquivo lido para a memória RAM. Na RAM estão todos os programas e arquivos que estão em execução.