ทำไมระบบปฏิบัติการจึงมีตัวเลือกให้ปิดเครื่อง? [ซ้ำ]

_{(ที่มา: ytimg.com )}

ฉันต้องการทราบว่าเพราะเหตุใดระบบปฏิบัติการจึงต้องการให้เราปิดการทำงานโดยใช้ตัวเลือก ทำไมฉันถึงปิดไฟไม่ได้ด้วยสวิตช์เชิงกล

ฉันจะสร้างความเสียหายให้กับฮาร์ดแวร์หรือข้อมูลของฉันหากฉันปิดเครื่องคอมพิวเตอร์โดยไม่ใช้ตัวเลือกระบบปฏิบัติการหรือไม่?

เพื่อชี้แจง: ฉันต้องการใช้ Intel Compute Stick เป็นเครื่องเล่นสื่อที่เชื่อมต่อกับโปรเจ็กเตอร์ดังนั้นมันจะถูกควบคุมโดยสวิตช์ไฟฟ้า คอมพิวเตอร์จะใช้งานวิดีโอเท่านั้นและจะไม่ได้รับการติดตั้งโปรแกรม คอมพิวเตอร์จะไม่สามารถเข้าถึงอินเทอร์เน็ต

ขึ้นอยู่กับสิ่งที่เกิดขึ้นกับระบบในเวลาที่คุณเลือกตัดไฟทันที หากระบบไม่ว่างเขียนข้อมูลสำคัญและคุณตัดการใช้พลังงานคุณอาจเสียหายข้อมูลหรือทำให้ระบบปฏิบัติการเสียหาย มีหลายสิ่งที่เกิดขึ้นที่คุณไม่เห็นจริง ๆ คุณส่วนใหญ่ต้องกังวลเกี่ยวกับซอฟต์แวร์ที่เกี่ยวข้องกับการแตกหักเมื่อคุณทำการฮาร์ดรีเซ็ต เท่าที่ฮาร์ดแวร์คุณไม่ควรพบปัญหาใด ๆ เคาะบนไม้

คุณไม่ต้องการที่จะทำให้เป็นนิสัยโดยวิธีการปิดเครื่องและตัดไฟ มันจะเป็นเรื่องของเวลาจนกว่าจะมีบางอย่างเกิดความเสียหายและทำให้คุณต้องติดตั้งระบบปฏิบัติการใหม่

ในบางกรณีฮาร์ดรีเซ็ตเป็นตัวเลือกเดียวที่คุณมี หากคอมพิวเตอร์ของคุณล็อคและคุณไม่สามารถทำให้สิ่งอื่นมีตัวเลือกได้

ที่มาของหน้าจอนี้มาจาก Windows 9X Systems ซึ่งข้อความจะปรากฏขึ้นเมื่อ Windows ปิดระบบไปที่ MS-DOS ได้สำเร็จ แต่ไม่ได้กำหนดค่าให้กลับสู่พรอมต์ (COMMAND.COM) อีกครั้ง สำหรับระบบที่รองรับ ACPI และแหล่งจ่ายไฟ ATX ที่เหมาะสมพีซีอาจหยุดทำงานแทน

ในทุกสถานการณ์ที่คุณจะทำการฮาร์ดรีเซ็ตให้แน่ใจว่าได้ตะโกนว่า " ฉันเป็นเจ้านายแห่งการไฟฟ้า !!!ที่พีซีของคุณแสดงให้เห็นว่าใครเป็นเจ้านาย

คอมพิวเตอร์ถูกออกแบบมาให้รวดเร็ว นั่นอาจรวมถึงการโกง ตัวอย่างเช่นเมื่อคอมพิวเตอร์ควรจะเขียนข้อมูลคอมพิวเตอร์อาจเก็บข้อมูลใน RAM แทนการเขียนลงในฮาร์ดไดรฟ์ ทำเช่นนี้เพราะ RAM เร็วกว่ามาก

การปิดระบบจะบอกให้คอมพิวเตอร์ล้างข้อมูลบัฟเฟอร์หมายถึงหยุดจัดเก็บข้อมูลใน RAM และเตรียมพร้อมสำหรับระบบที่จะสูญเสียพลังงานไฟฟ้า หากคุณสูญเสียพลังงานไฟฟ้าจริง ๆ ก่อนที่จะทำให้แน่ใจว่าข้อมูลดังกล่าวทั้งหมดถูกเขียนอย่างถูกต้องคุณอาจสูญเสียข้อมูล

ส่วนหนึ่งของรายละเอียดของโครงสร้างของไดรฟ์ข้อมูลระบบไฟล์ได้รับการจัดการโดยรหัสการจัดการระบบไฟล์ของระบบปฏิบัติการ (บางครั้งเรียกว่าไดรเวอร์ระบบไฟล์) บ่อยครั้งที่ระบบไฟล์ใช้ตาราง (มองเห็นคุณสามารถนึกถึงแผนภูมิเหล่านี้ได้) ลองจินตนาการว่าคุณกำลังเขียนตารางสูตรคูณและพูดว่า:
2 4 6 8 10 12 14 1

ประการแรกทุกคอลัมน์มีเพียงหนึ่งแถว ปัญหาการคูณควรจะมีสามส่วน (ตัวเลขสองตัวที่คูณ (ตัวคูณและตัวคูณ) และคำตอบ (ผลิตภัณฑ์)) สิ่งที่เราเห็นคือพวงของตัวเลขเดี่ยวดังนั้นเราจึงไม่มีแม้แต่ตัวอย่างเต็มรูปแบบของผลิตภัณฑ์การคูณ สิ่งที่เรามีนั้นไร้ประโยชน์

ประการที่สองสิ่งที่เรามีนั้นเลวร้ายยิ่งกว่าไร้ประโยชน์ บางครั้งสิ่งเดียวที่เลวร้ายยิ่งกว่าข้อมูลที่หายไป (ทำให้คุณไม่มีความคืบหน้าในขณะที่คุณหาข้อมูลที่คุณต้องการ) คือข้อมูลที่ทำให้เข้าใจผิดที่เชื่อถือได้ซึ่งทำให้คุณใช้ทรัพยากรในการดำเนินการในทิศทางที่ไร้ประโยชน์และไม่ดี ในกรณีนี้คุณมีข้อมูลที่ไม่ถูกต้องในตอนท้าย: หนึ่งแทนที่เป็น 16 (ความคิดที่นี่คือแผนภูมิหยุดการปรับปรุงทันทีทันใดก่อนที่หมายเลขทั้งหมด "16" จะถูกบันทึกอย่างถูกต้อง) หากคุณไม่อนุญาต คอมพิวเตอร์ทำแผนภูมิให้ถูกต้องและทำให้เกิดความสับสน (หากคอมพิวเตอร์บอกให้อัปเดตข้อมูลบางส่วนและควรเขียนไปยังตำแหน่งที่สิบหก ... คุณไม่ต้องการให้เขียนไปยังตำแหน่งที่หนึ่ง!) คอมพิวเตอร์ใช้ตารางที่คล้ายกันมาก

ตัวอย่างอื่นคือหน่วยความจำเสมือน หากคอมพิวเตอร์ไม่มี RAM ก็สามารถใช้พื้นที่บนฮาร์ดไดรฟ์เพื่อติดตามรายละเอียด ตัวอย่างเช่นคุณอาจมีเอกสารห้าสิบหน้าในโปรแกรมประมวลผลคำ คอมพิวเตอร์กำลังติดตามความจริงที่ว่า word processor เปิดอยู่และติดตาม 12 หน้าแรก แต่ที่เหลืออีก 38 หน้าจะถูกเก็บไว้ในฮาร์ดไดรฟ์ในสิ่งที่เรียกว่า "หน่วยความจำเสมือน" เมื่อคุณปิดเครื่องคอมพิวเตอร์จะเข้าสู่กระบวนการทั้งหมดของการปิดโปรแกรมซึ่งจะทำให้ RAM ว่างและในที่สุดก็ใช้ "หน่วยความจำเสมือน" เพื่อจัดการกับโปรแกรมประมวลผลคำอย่างถูกต้อง หากคุณสูญเสียพลังงานไฟฟ้าเพียงแค่โปรเซสเซอร์เวิร์ดหยุดทำงาน (เพราะทุกอย่างหยุดทำงาน) จากนั้นเมื่อคอมพิวเตอร์เริ่มทำงาน จะเห็นหน่วยความจำเสมือนมีข้อมูลจากหน้า 38 ของเอกสารที่เปิดในโปรแกรมประมวลผลคำ คอมพิวเตอร์ไม่รู้ด้วยซ้ำว่าข้อมูลกำลังถูกใช้งานโดยโปรแกรมประมวลผลคำ การปิดระบบช่วยให้สามารถดูแลสิ่งต่าง ๆ ได้ในขณะที่คอมพิวเตอร์สามารถติดตามรายละเอียดเหล่านี้ได้

เมื่อเทียบกับ Windows 95 นั้น MS-DOS นั้นมีความยืดหยุ่นมากกว่า (ช่องโหว่ที่เพิ่มขึ้นบางส่วนนั้นเป็นเพราะความสามารถของ Windows 95 ในการทำมัลติทาสก์และจัดการหน่วยความจำเสมือน) ดังนั้นความอ่อนแอของคอมพิวเตอร์ต่อการปิดระบบที่ไม่ถูกต้องหรือแม้ว่าจะต้องใช้กระบวนการปิดระบบอย่างเป็นทางการก็ตาม ระบบปฏิบัติการที่ทันสมัยส่วนใหญ่ได้รับการออกแบบมาให้พึ่งพาการปิดระบบที่เหมาะสมเพราะระบบปฏิบัติการนั้นสามารถออกแบบได้ง่ายกว่าด้วยความต้องการดังกล่าว ไม่มีเหตุผลที่จะต้องเป็นจริงและในความเป็นจริงระบบปฏิบัติการบางอย่าง nanobsd อนุญาตให้บุคคลเพียงแค่ปิดมัน ตัวอย่างหนึ่งเพจของ nanobsdกล่าวว่า "ทุกอย่างเป็นแบบอ่านอย่างเดียวในเวลาทำงาน - ปลอดภัยที่จะดึงปลั๊กไฟ"หน้าแรกของresflashมีสัญลักษณ์แสดงหัวข้อย่อยว่า "พลังงานสามารถหายได้อย่างปลอดภัยตลอดเวลา" ดังนั้นจึงไม่มีเหตุผลว่าทำไมการปิดระบบอย่างแท้จริงจึงจำเป็นต้องมีข้อกำหนดที่ผู้ออกแบบระบบปฏิบัติการกำหนดเมื่อพวกเขาสร้างการออกแบบระบบปฏิบัติการ การปิดเครื่องเป็นเพียงข้อกำหนดที่ค่อนข้างธรรมดา

ในยุคของ MS-DOS การฆ่ากำลังไฟให้กับคอมพิวเตอร์โดยทั่วไปจะทำให้ข้อมูลสูญหายซึ่งถูกเก็บไว้ใน RAM แต่ไม่ได้เก็บไว้ในดิสก์ แต่จะไม่ส่งผลกระทบต่อข้อมูลที่เก็บไว้ในดิสก์ อย่างไรก็ตามการเก็บข้อมูลบนดิสก์มักจะทำให้ข้อมูลเก่าอ่านไม่ได้อย่างน้อยก่อนที่จะอ่านเวอร์ชั่นใหม่ การสูญเสียพลังงานในระหว่างที่เวอร์ชันเก่าถูกทำลายและเวอร์ชันใหม่ของการเขียนจะออกไปโดยไม่มีข้อมูลใด ๆ หากข้อมูลที่สงสัยเป็นโครงสร้างไดเรกทอรีอาจทำให้พื้นที่ส่วนใหญ่ของดิสก์ไม่สามารถเข้าถึงได้

หากมีใครกำลังใช้ซอฟต์แวร์ที่เขียนข้อมูลไปยังดิสก์เฉพาะเมื่อมีการขอให้ทำอย่างชัดเจนหากไม่มีซอฟต์แวร์ที่จะฆ่ากำลังไฟทันทีหลังจากที่ขอให้ระบบเขียนข้อมูลลงดิสก์คุณไม่ควรปิดบังข้อมูลใด ๆ บนดิสก์โดยไม่ตั้งใจ อย่างไรก็ตามระบบที่ทันสมัยมักมีงานอย่างน้อยหนึ่งอย่างที่อาจเริ่มเขียนข้อมูลลงดิสก์ในบางครั้งที่ผู้ใช้ไม่จำเป็นต้องคาดหวัง หากระบบเกิดขึ้นเพื่อเริ่มเขียนข้อมูลบางอย่างก่อนที่ผู้ใช้จะฆ่าพลังงานนั่นอาจส่งผลให้ดิสก์เสียหายและข้อมูลสูญหาย

ส่วนหนึ่งของวัตถุประสงค์ของการเลือก "ปิดเครื่อง" คือการกำจัดความเป็นไปได้ของระบบที่จะเริ่มต้นการดำเนินการใด ๆ ที่เขียนข้อมูลลงดิสก์เช่นเดียวกับที่ผู้ใช้กำลังจะฆ่ากำลัง การกระทำใด ๆ ที่ไม่ได้ถูกทริกเกอร์ก่อนที่ข้อความ "คุณสามารถปิดคอมพิวเตอร์ของคุณได้" จะไม่ปรากฏขึ้นจนกว่าจะรีสตาร์ทระบบดังนั้นจึงไม่มีอันตรายใด ๆ เกิดขึ้นเมื่อผู้ใช้ดึงปลั๊ก

มีสองเหตุผลหลักที่ระบบคอมพิวเตอร์ต้องการการปิดระบบอย่างเป็นระเบียบ:

สถานะแอปพลิเคชัน

แอปพลิเคชันจำนวนมากมีสถานะที่ต้องเขียนลงในที่เก็บข้อมูลถาวร ตัวอย่างที่ชัดเจนคือเซิร์ฟเวอร์ฐานข้อมูล แต่แม้แต่แอปพลิเคชั่นที่อ่านส่วนใหญ่เช่นเซิร์ฟเวอร์ Web หรือ NTP อาจเขียนบันทึกหรือสถิติซึ่งอาจไม่สามารถเข้าใจได้หากการเขียนถูกขัดจังหวะ

อาจเป็นไปได้ที่จะบรรเทาปัญหานี้หากแอปพลิเคชันที่มีปัญหาไม่อ่านหรือเขียนไฟล์โดยตรง แต่ดำเนินการเหล่านี้ผ่านกลไกการทำธุรกรรมเช่นการเขียนไปยังฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์

โครงสร้างระบบไฟล์

ในขณะที่ระบบปฏิบัติการเขียนไฟล์ในนามของแอปพลิเคชันการเขียนอาจถูกบัฟเฟอร์จนกว่าดิสก์จะทำงานซึ่งหมายความว่าการเขียนของแอปพลิเคชันไม่จำเป็นต้องสมบูรณ์จนกว่าจะผ่านไปสักพัก กลไกการประหยัดพลังงานมีแนวโน้มที่จะเพิ่มความล่าช้าที่นี่ดังนั้นคุณจะได้แลกเปลี่ยนระหว่างการใช้พลังงานกับความปลอดภัยของข้อมูล

ในขณะที่ข้อมูลกำลังถูกเขียนไปยังดิสก์มีจุดที่ข้อมูลระบบแฟ้มไม่สอดคล้องกัน การใช้งานระบบไฟล์ที่ทันสมัยดูแลเพื่อลดระยะเวลา แต่ไม่สามารถกำจัดได้ทั้งหมด ตัวอย่างเช่นเมื่อบล็อกถูกนำมาจากรายการฟรีจะมีหน้าต่างสั้น ๆ ที่ไม่มีการจัดสรรหรือฟรี ปัญหาความมั่นคงนี้เป็นสาเหตุว่าทำไมหลังจากการปิดระบบไม่สะอาดระบบปฏิบัติการจะต้องทำการตรวจสอบระบบไฟล์ในการบู๊ตครั้งถัดไปเพื่อตรวจสอบบล็อคทั้งหมด

การทำเจอร์นัลระบบไฟล์ช่วยลดสิ่งนี้ได้บ้างโดยการบันทึกการเปลี่ยนแปลงที่ตั้งใจไว้ในบันทึกก่อนดำเนินการจริง จากนั้นการตรวจสอบระบบไฟล์สามารถทำงานได้เร็วขึ้นมากโดยการเล่นซ้ำรายการบันทึกทั้งหมดและทิ้งรายการที่ไม่สมบูรณ์

ปัญหาความสอดคล้องของระบบไฟล์สามารถหลีกเลี่ยงได้โดยไม่มีดิสก์ในเครื่องและการติดตั้ง NFS ระบบไฟล์รูท แต่การสูญเสียการเขียนแคชยังคงเป็นปัญหาสำหรับระบบเหล่านี้ ระบบเดียวที่ฉันยินดีที่จะปิดเครื่องอย่างหนักโดยไม่ต้องปิดเครื่องคือระบบที่ติดตั้งดิสก์แบบอ่านอย่างเดียว (ส่วนใหญ่จะเป็นระบบฝังตัวเช่นเครื่องเล่นเพลง Empeg Car ของฉัน รอบสำหรับผู้เยี่ยมชม)

TL; DR

ต้องเขียนข้อมูลลงในที่เก็บข้อมูลถาวรก่อนปิดเครื่อง หากคุณไม่มีที่เก็บข้อมูลแบบเขียนได้การถอดปลั๊กไฟนั้นมีความเสี่ยงต่ำ

เพราะหากไฟล์ descriptor เปิดอยู่ไฟล์นั้นอาจเสียหายไฟล์สำคัญและทำให้ระบบปฏิบัติการตาย