Por que não é recomendado desligar o computador “brutalmente” (interruptor de energia)? [duplicado]

Question

Agora, é do conhecimento geral que não se deve desligar um computador usando o botão liga / desliga. Mas por que isso é exatamente? É um mito que ficou preso a partir de arquiteturas passadas?

É somente para evitar corrupção de dados que estão sendo gravados no momento do desligamento (bônus: como ele pode ser corrompido exatamente?)? Tenho certeza que as dicas de leitura dos discos rígidos não batem mais no disco quando estão desligadas (ou eu já estaria fora dos HDDs).

Mais precisamente, o ciclo de energia de um computador com o interruptor liga / desliga faz com que ele se desgaste mais rapidamente ou seja danificado de alguma forma, e por que (apenas hardware)?

    

Answer 1

É puramente uma coisa de software.

Quando você grava em disco, ele não vai direto para o disco, mas entra em um cache e, em algum momento posterior, esse cache é copiado para o disco real. Ou quando o cache está cheio e algum espaço extra precisa ser feito nele, ou apenas quando o computador não está fazendo nada mais importante, ou é especificamente instruído a fazê-lo.

Uma das últimas operações durante o desligamento é liberar o cache para o disco.

Se você simplesmente desligar, os dados nesse cache serão perdidos. Seus dados, como resultado, podem ser corrompidos.

Outra coisa importante que acontece durante o desligamento é que todos os processos em execução são instruídos a sair, nesse ponto, feche os arquivos abertos e limpe-os.

    

Answer 2

Durante a inicialização, o sistema de arquivos do seu computador será marcado como 'sujo'. Durante o desligamento, todos os buffers são removidos para o disco e os dados no disco são idênticos aos que o sistema operacional acredita que deve ser. O disco é posteriormente sinalizado como 'limpo'.

Na próxima inicialização, o sinalizador é marcado. Quando 'limpo', o seu sistema inicializa, quando 'sujo' o sistema de arquivos é verificado por sanidade. A varredura do sistema de arquivos pode levar muito tempo e é por isso que você não deveria querer fazer um disco rígido desligado. O verdadeiro problema surge quando a varredura do sistema de arquivos gera erros irrecuperáveis, o que significa que você perdeu / corrompeu os dados. Sistemas de arquivos modernos usam uma técnica chamada 'journalling', para minimizar a chance de erros irrecuperáveis.

Na minha opinião, o hardware não poderia se importar menos com um disco rígido desligado.

    

Answer 3

Um computador moderno tem muitos níveis de cache de armazenamento de dados. Isso ocorre porque a maioria dos dispositivos de armazenamento é mais rápida com pacotes maiores para leitura e gravação. O sistema operacional manterá as gravações na RAM por um tempo. Então eles são enviados para talvez um disco rígido. Aqui eles estão em armazenamento temporário, enquanto esperam que os cabeçotes do disco rígido cheguem ao setor certo. Então eles estão escritos. Os dados podem ser perdidos ao longo de toda essa cadeia, se um sistema não for desligado corretamente.

    

Answer 4

Na verdade, isso é um problema de software e de hardware.

Como afirmado anteriormente nas outras respostas, as arquiteturas atuais usam muitos mecanismos de cache, a fim de acelerar os processos. Na perda de energia, você perde o conteúdo que não foi escrito na memória não volátil, mesmo que você tenha escrito em um arquivo. Esta é uma perda de dados. Isso também pode levar à corrupção de dados, já que alguns sistemas de arquivos não gravam no disco na mesma ordem que os programas acima , a fim de melhorar a taxa de E / S. Ouvi falar de algumas pessoas desabilitando gravações fora de ordem no ext4 para fazer com que alguns mecanismos de prevenção de corrupção de arquivos de software ainda funcionem, enquanto desenvolvedores do ext4 dizem que tal programa deve usar o fsync para garantir o comportamento do sistema de arquivos .

Existem também problemas de hardware. O desligamento brutal pode causar sobretensão ou sobrecorrente, principalmente devido ao comportamento indutivo de alguns componentes elétricos, principalmente motores. No entanto, hardwares bem projetados devem ser capazes de evitar danos subseqüentes. É um pouco mais caro, mas, se você comprar computadores com garantia de um ano (mesmo opcional) ou, pelo menos, lidar com devoluções de clientes, será mais barato para o fabricante adicionar um diodo flyback do que lidar com devoluções de clientes. Portanto, não estou preocupado aqui, exceto com fontes de alimentação muito baratas.

Vale a pena notar que as razões de hoje para evitar o fechamento brutal são diferentes das de 30 anos atrás. Há 30 anos, os sistemas de arquivos eram muito sensíveis às falhas de energia, e você era capaz de corromper o próprio sistema de arquivos. Hoje, você pode corromper arquivos, mas não todo o sistema de arquivos, em teoria. Praticamente, se você quer um desempenho de ponta e de última geração, você mudará para o SSD. Unidades de Estado Sólido usam flash gerenciado, geralmente Flash NAND de Células de Níveis Múltiplos (isso significa células de nível duplo), às vezes Células de Nível Triplo. Com essas tecnologias, na perda de energia durante a gravação, você pode corromper a página sendo gravada, mas também uma ou duas outras páginas no mesmo bloco. No nível do sistema de arquivos, uma modificação de um arquivo pode corromper um outro arquivo ou até mesmo os dados do sistema de arquivos. Devido ao desgaste, coleta de lixo e outros mecanismos corretos e relocados, as gravações podem acontecer mesmo quando o sistema de arquivos não requer nenhuma atividade do SSD (isso é chamado de operação em segundo plano), e os danos são imprevisíveis do sistema de arquivos de vista. Para evitar tais corrupções, alguns fabricantes de SSD adicionam capacitores ao seu SSD para permitir a finalização de qualquer operação em andamento no flash quando o powerloss é detectado (isso requer aproximadamente 10ms de fonte de alimentação). Cartões SD e unidades flash USB têm as mesmas restrições, mas não podem ter esses capacitores.

Para resumir, um hardware bem projetado é geralmente à prova de perda de potência, mas mais caro. O software é a maior parte do tempo à prova de perda de potência, mas às vezes as suposições podem ser quebradas pela evolução de outro software. Qualquer tentativa de criar um design mais barato ou de miniaturizar o design pode reduzir a capacidade de tornar a prova de perda de potência do projeto. Também é difícil saber se o seu computador sempre resistirá à perda brutal de energia.

    

Answer 5

Os interruptores elétricos colocam transientes na fonte de alimentação. (Os transientes são de voltagem extremamente alta, largura extremamente estreita. Na verdade, eles são definidos a partir dos meus quatro anos de instrução de eletrônica como voltagem infinita de largura infinitamente estreita.) Se não houver filtragem suficiente, esses picos podem danificar os componentes eletrônicos. Interruptores mecânicos também são propensos a tocar. O toque é uma oscilação na linha de energia que pode causar problemas semelhantes.

Embora muitas das respostas acima estejam corretas em relação ao software, o hardware eletrônico também deve ser considerado.

    

Answer 6

Não são apenas computadores! Desconectar um dispositivo USB como uma unidade flash sem executar a seqüência "Remover com segurança" pode ter o mesmo efeito de alguns PCs, ou seja, a parte da gravação da sequência pode não ser concluída e o conteúdo do flash pode estar corrompido. p>     

Answer 7

Uma resposta que está faltando, mas ainda atual é esta:  Um computador quando o desligamento forçado (como em "cabo de energia removido ou similar") pode danificar os componentes eletrônicos. (isso não se aplica ao interruptor de energia, pois faz um ciclo de energia "seguro" que não prejudica a eletrônica, mas não é bom para um estado de HDD estável, e pode causar perda de dados como já foi respondido acima).

O aumento súbito de energia que pode ocorrer quando a energia é removida com força (pense em 'pico') pode, em casos raros, exceder os limites de filtro / tensão de ruptura dos CIs. Se isso acontecer dentro do CMOS ou outra memória, ele pode danificar permanentemente a 'célula' ou corromper os dados na 'célula'. Hoje em dia é uma coisa rara e a maioria dos sistemas tem contramedidas para isso (isso pode falhar).

Esta situação é especialmente verdadeira se os motores são usados (como para uma unidade de disco). Já que o spin-down pode causar um pico em uma de suas linhas (+ 12, + 5, -5,0). Isso não tem que ser as linhas de energia do próprio motor (devido a 'fantasmas').

Sinais inferiores a 5 volts raramente fazem isso, já que a maioria dos CIs é projetada para operar com sinais de 5 volts, embora existam processadores que utilizam 3.3V como sua tensão máxima na maioria das vezes ainda protegidos da mesma forma que os 5V. >

@samuel, sim eu sou. mas a voltagem operacional indica que tipo de pico indutivo você pode "esperar" (ou os isoladores / protaction para ele, ou a quantidade dele)