Perché non è consigliabile spegnere un computer "brutalmente" (interruttore di alimentazione)? [duplicare]

Ora è a conoscenza generale che non si dovrebbe spegnere un computer usando il suo interruttore di alimentazione. Ma perché è esattamente? È un mito bloccato dalle architetture passate?

È solo per prevenire la corruzione dei dati che vengono scritti al momento della chiusura (bonus: come può essere corrotto esattamente?)? Sono abbastanza sicuro che i suggerimenti per la lettura dei dischi rigidi non si blocchino più sul disco quando sono spenti (o ormai non sarei più fuori dagli HDD).

Più precisamente, il ciclo di alimentazione di un computer con il suo interruttore di alimentazione lo fa consumare più rapidamente o addirittura viene danneggiato in qualche modo, e perché (solo hardware)?

È puramente una cosa software.

Quando si scrive su disco, non si passa direttamente al disco, ma si inserisce in una cache, quindi in un secondo momento la cache viene copiata sul disco effettivo. O quando la cache è piena e c'è bisogno di spazio aggiuntivo, o solo quando il computer non sta facendo nulla di importante, o è specificamente indicato.

Una delle ultime operazioni durante l'arresto è svuotare la cache su disco.

Se ti spegni, i dati in quella cache andranno persi. Di conseguenza, i dati potrebbero essere danneggiati.

Un'altra cosa importante che accade durante l'arresto è che tutti i processi in esecuzione vengono istruiti ad uscire, a quel punto chiudi tutti i file aperti e si pulisce.

Durante l'avvio il filesystem del tuo computer sarà contrassegnato come 'sporco'. Durante l'arresto tutti i buffer vengono eliminati su disco e i dati su disco sono identici a quelli che il sistema operativo ritiene debbano avere. Il disco viene successivamente contrassegnato come "pulito".

Al prossimo avvio la bandiera è selezionata. Quando è "pulito", il sistema si avvia, quando "sporco" il file system viene scansionato per la sanità mentale. La scansione del filesystem può richiedere molto tempo ed è per questo che non dovresti desiderare di spegnere completamente. Il vero problema si presenta quando la scansione del filesystem genera errori irrecuperabili, che significa che hai perso / danneggiato i dati. I filesystem moderni usano una tecnica chiamata "journaling", per ridurre al minimo la possibilità di errori irrecuperabili.

A mio parere, l'hardware non potrebbe davvero fregare di meno di un duro spegnimento.

Un computer moderno ha molti livelli di memorizzazione nella cache dei dati. Questo perché la maggior parte dei dispositivi di archiviazione è più veloce con pacchetti più grandi per la lettura e la scrittura. Il sistema operativo manterrà le scritture nella RAM per un po '. Quindi vengono inviati a forse un disco rigido. Qui sono in deposito temporaneo, in attesa che le testine del disco rigido arrivino al settore giusto. Quindi sono scritti. I dati possono andare persi lungo tutta quella catena, se un sistema non viene spento in modo pulito.

Questo è in realtà sia un problema software che hardware.

Come affermato in precedenza nelle altre risposte, le architetture attuali utilizzano molti meccanismi di memorizzazione nella cache per accelerare i processi. In caso di perdita di potenza, si perde il contenuto che non è stato scritto nella memoria non volatile, anche se si pensava di averlo scritto in un file. Questa è una perdita di dati. Ciò può anche portare alla corruzione dei dati, poiché alcuni filesystem non scrivono sul disco nello stesso ordine dei programmi precedenti , al fine di migliorare la velocità di I / O. Ho sentito parlare di alcune persone che disabilitano le scritture fuori ordine in ext4 per far funzionare ancora alcuni meccanismi di prevenzione della corruzione dei file software, mentre gli sviluppatori ext4 dicono che tale programma dovrebbe usare fsync per garantire il comportamento del filesystem .

Ci sono anche problemi hardware. Lo spegnimento brutale può portare a sovratensione o sovracorrente, principalmente a causa del comportamento induttivo di alcuni componenti elettrici, principalmente motori. Tuttavia, hardware ben progettato dovrebbe essere in grado di prevenire danni successivi. È un po 'più costoso, ma, se acquisti computer con una garanzia di un anno (anche opzionale) o, almeno, gestisci i resi dei clienti, è meno costoso per il produttore aggiungere un diodo flyback che gestire i resi dei clienti. Pertanto, non sono preoccupato qui, tranne che con alimentatori molto economici.

Vale la pena notare che le ragioni odierne per evitare l'arresto brutale differiscono da quella di 30 anni fa. 30 anni fa, i filesystem erano molto sensibili alle interruzioni di corrente e tu eri in grado di corrompere il filesystem stesso. Oggi, in teoria, potresti corrompere i file, ma non l'intero filesystem. In pratica, se desideri prestazioni di fascia alta e all'avanguardia, passerai a SSD. Le unità a stato solido utilizzano flash gestiti, di solito flash NAND a celle multilivello (questo significa celle a doppio livello), a volte celle a tre livelli. Con queste tecnologie, in caso di perdita di potenza durante la scrittura, è possibile danneggiare la pagina in fase di scrittura, ma anche una o due altre pagine nello stesso blocco. A livello di filesystem, una modifica di un file può corrompere un altro file o persino i dati del filesystem. A causa del livellamento dell'usura, raccolta dei rifiuti, e altri meccanismi di correzione e trasferimento, le scritture possono avvenire anche quando il filesystem non richiede alcuna attività dall'SSD (questo si chiama operazione in background), e quindi le corruzioni sono imprevedibili dal punto di vista del filesystem. Per evitare tali corruzioni, alcuni produttori di SSD aggiungono condensatori al loro SSD per consentire di terminare qualsiasi operazione in corso su flash quando viene rilevata la perdita di corrente (ciò richiede circa 10ms di alimentazione). Le schede SD e le unità flash USB hanno gli stessi vincoli, ma non possono avere tali condensatori. alcuni produttori di SSD aggiungono condensatori al loro SSD per consentire di terminare qualsiasi operazione in corso su flash quando viene rilevata la perdita di corrente (ciò richiede circa 10ms di alimentazione). Le schede SD e le unità flash USB hanno gli stessi vincoli, ma non possono avere tali condensatori. alcuni produttori di SSD aggiungono condensatori al loro SSD per consentire di terminare qualsiasi operazione in corso su flash quando viene rilevata la perdita di corrente (ciò richiede circa 10ms di alimentazione). Le schede SD e le unità flash USB hanno gli stessi vincoli, ma non possono avere tali condensatori.

Per farla breve, un hardware ben progettato è generalmente a prova di perdita di potenza, ma più costoso. Il software è per lo più a prova di perdita di potenza, ma a volte i presupposti possono essere interrotti dall'evoluzione di altri software. Qualsiasi tentativo di rendere il design più economico o di miniaturizzare il design può ridurre la capacità di rendere il design a prova di perdita di potenza. È anche difficile sapere se il tuo computer resisterà sempre alla brutale perdita di energia.

Gli interruttori elettrici inseriscono i transitori nell'alimentazione. (I transitori hanno una tensione estremamente alta, una larghezza estremamente stretta. In effetti, sono definiti dai miei quattro anni di istruzione universitaria elettronica come tensione infinita di larghezza infinitamente stretta.) Se non c'è abbastanza filtraggio, questi picchi possono danneggiare l'elettronica. Anche gli interruttori meccanici sono soggetti a squilli. La suoneria è un'oscillazione sulla linea di alimentazione che può causare problemi simili.

Sebbene molte delle risposte sopra riportate siano corrette per quanto riguarda il software, è necessario considerare anche l'hardware elettronico.

Non sono solo i computer! Scollegare un dispositivo USB come un'unità flash senza eseguire la sequenza "Rimozione sicura" può avere lo stesso effetto di alcuni PC, ovvero la parte di scrittura della sequenza potrebbe non essere completata e il contenuto del flash potrebbe essere danneggiato.

Una risposta che manca, ma è ancora attuale: un computer in caso di spegnimento forzato (come nel "cavo di alimentazione rimosso o simile") può DANNEGGIARE l'elettronica. (questo non si applica all'interruttore di alimentazione in quanto esegue un ciclo di alimentazione "sicuro" che non danneggia l'elettronica, ma non è così buono per uno stato HDD stabile, e può causare la perdita di dati come già indicato sopra).

L'improvviso aumento di potenza che può verificarsi quando l'alimentazione viene rimossa forzatamente (si pensi a "picco") in rari casi può superare i limiti di filtro / tensione di rottura dei circuiti integrati. Se ciò accade all'interno di CMOS o altra memoria, può danneggiare in modo permanente la "cella" o corrompere i dati sulla "cella". In questi giorni è una cosa rara e la maggior parte dei sistemi ha delle contromisure (che possono fallire).

Questa situazione è particolarmente vera se si utilizzano motori (come per un'unità disco). Poiché lo spin-down a volte può causare un picco su una delle sue linee (+ 12, + 5, -5,0). Non devono essere le linee elettriche del motore stesso (a causa del "ghosting").

I segnali inferiori a 5 volt raramente lo fanno poiché la maggior parte dei circuiti integrati sono progettati per funzionare con segnali a 5 volt, anche se ci sono processori che utilizzano 3,3 V poiché la sua tensione massima il più delle volte è ancora schermata come i 5 V.

@samuel, Sì, lo sono. ma la tensione operativa indica quale tipo di picco induttivo ci si può "aspettare" (o gli isolatori / protezioni per esso, o la quantità di esso)