เหตุใดจึงไม่แนะนำให้ปิดคอมพิวเตอร์“ อย่างไร้ความปราณี” (สวิตช์ไฟ) [ซ้ำ]

ขณะนี้เป็นที่ทราบกันโดยทั่วไปว่าไม่ควรปิดคอมพิวเตอร์โดยใช้สวิตช์เปิดปิด แต่ทำไมถึงเป็นอย่างนั้น? มันเป็นตำนานที่ติดอยู่กับสถาปัตยกรรมในอดีตหรือไม่?

เป็นเพียงการป้องกันความเสียหายของข้อมูลที่ถูกเขียนขึ้นในเวลาที่ปิดตัวลง (โบนัส: มันจะเสียหายได้อย่างไร?) ฉันค่อนข้างมั่นใจว่าเคล็ดลับการอ่านของฮาร์ดไดรฟ์จะไม่ผิดพลาดบนดิสก์อีกต่อไปเมื่อปิดเครื่อง (หรือตอนนี้ฉันจะออกจาก HDD)

แม่นยำยิ่งกว่าการปั่นพลังงานของคอมพิวเตอร์ที่มีสวิตช์เปิดปิดทำให้มันเสื่อมสภาพเร็วขึ้นหรือแม้กระทั่งได้รับความเสียหายในทางใดทางหนึ่งและทำไม (ฮาร์ดแวร์เท่านั้น)

มันเป็นเรื่องซอฟต์แวร์อย่างหมดจด

เมื่อคุณเขียนไปยังดิสก์มันจะไม่ตรงไปยังดิสก์ แต่จะเข้าสู่แคชแทนจากนั้นในเวลาต่อมาแคชก็จะถูกคัดลอกไปยังดิสก์จริง ไม่ว่าจะเป็นเมื่อแคชเต็มและบางส่วนจำเป็นต้องมีในห้องหรือเมื่อคอมพิวเตอร์ไม่ได้ทำสิ่งอื่นที่สำคัญหรือเป็นคำสั่งที่เฉพาะเจาะจง

หนึ่งในการดำเนินงานล่าสุดในระหว่างการปิดระบบคือการล้างแคชไปยังดิสก์

หากคุณเพิ่งปิดข้อมูลในแคชนั้นจะหายไป ข้อมูลของคุณอาจเสียหาย

อีกสิ่งที่สำคัญที่เกิดขึ้นในระหว่างการปิดระบบคือกระบวนการที่ทำงานอยู่ทั้งหมดได้รับคำสั่งให้ออกจากจุดที่จะปิดไฟล์ใด ๆ ที่เปิดและทำความสะอาดตัวเอง

ระหว่างการบู๊ตระบบไฟล์ของคอมพิวเตอร์ของคุณจะถูกตั้งค่าสถานะเป็น 'สกปรก' ในระหว่างการปิดบัฟเฟอร์ทั้งหมดจะถูกล้างไปยังดิสก์และข้อมูลบนดิสก์นั้นเหมือนกับสิ่งที่ระบบปฏิบัติการเชื่อว่าควรมีลักษณะเช่นนั้น ดิสก์ถูกตั้งค่าสถานะเป็น 'สะอาด' ในภายหลัง

ในการบู๊ตครั้งถัดไปจะมีการตรวจสอบสถานะ เมื่อ 'สะอาด' ระบบจะบู๊ตเมื่อ 'สกปรก' ระบบไฟล์จะถูกสแกนเพื่อความมีสติ การสแกนระบบไฟล์อาจใช้เวลานานและนั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมคุณไม่ควรปิดฮาร์ดไดรฟ์ ปัญหาที่แท้จริงเกิดขึ้นเมื่อการสแกนระบบไฟล์เกิดข้อผิดพลาดที่ไม่สามารถกู้คืนได้นั่นหมายถึงว่าข้อมูลของคุณสูญหายหรือเสียหาย ระบบไฟล์สมัยใหม่ใช้เทคนิคที่เรียกว่า 'journalling' เพื่อลดโอกาสที่จะเกิดข้อผิดพลาดที่ไม่สามารถกู้คืนได้

ในความคิดของฉันฮาร์ดแวร์ไม่สามารถดูแลน้อยลงเกี่ยวกับการปิดฮาร์ดไดรฟ์

คอมพิวเตอร์ที่ทันสมัยมีการแคชการจัดเก็บข้อมูลหลายระดับ เนื่องจากอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลส่วนใหญ่นั้นเร็วกว่าด้วยแพ็กเก็ตขนาดใหญ่กว่าสำหรับการอ่านและการเขียน ระบบปฏิบัติการจะระงับการเขียนใน RAM สักครู่ จากนั้นพวกเขาจะถูกส่งไปยังฮาร์ดไดรฟ์ ที่นี่พวกเขาอยู่ในการจัดเก็บชั่วคราวในขณะที่รอหัวฮาร์ดไดรฟ์เพื่อไปยังภาคที่เหมาะสม จากนั้นพวกเขาเขียน ข้อมูลอาจสูญหายไปตลอดห่วงโซ่นั้นหากระบบไม่ได้ถูกปิดอย่างสมบูรณ์

นี่เป็นทั้งซอฟต์แวร์และปัญหาฮาร์ดแวร์

ตามที่ระบุไว้ก่อนหน้าในคำตอบอื่น ๆ สถาปัตยกรรมปัจจุบันใช้กลไกการแคชจำนวนมากเพื่อเร่งกระบวนการให้เร็วขึ้น ในการสูญเสียพลังงานคุณหลวมเนื้อหาที่ไม่ได้เขียนในหน่วยความจำที่ไม่ลบเลือนแม้ว่าคุณคิดว่าคุณได้เขียนลงในไฟล์ นี่คือการสูญเสียข้อมูล สิ่งนี้อาจนำไปสู่ความเสียหายของข้อมูลเนื่องจากบางระบบไฟล์ไม่ได้เขียนบนดิสก์ในลำดับเดียวกันกับที่โปรแกรมข้างต้นทำเพื่อปรับปรุงอัตรา I / O ผมเคยได้ยินของคนบางคนปิดการใช้งานออกจากคำสั่งซื้อที่เขียนใน ext4 จะทำให้กลไกการป้องกันการทุจริตไฟล์ซอฟต์แวร์บางส่วนยังคงทำงานในขณะที่นักพัฒนา ext4 บอกได้ว่าโปรแกรมดังกล่าวควรใช้ fsync เพื่อให้แน่ใจว่าพฤติกรรมของระบบแฟ้ม

นอกจากนี้ยังมีปัญหาฮาร์ดแวร์ พลังงานที่โหดร้ายลงอาจนำไปสู่แรงดันเกินหรือกระแสเกินส่วนใหญ่เกิดจากพฤติกรรมอุปนัยของส่วนประกอบไฟฟ้าบางส่วนซึ่งส่วนใหญ่เป็นมอเตอร์ อย่างไรก็ตามซอฟต์แวร์ที่ออกแบบมาอย่างดีจะสามารถป้องกันความเสียหายที่ตามมา มันแพงกว่านิดหน่อย แต่ถ้าคุณซื้อคอมพิวเตอร์ที่มีการรับประกันหนึ่งปี (แม้จะเป็นทางเลือก) หรืออย่างน้อยก็จัดการกับการคืนสินค้าของลูกค้าก็จะไม่แพงสำหรับผู้ผลิตที่จะเพิ่มไดโอด flyback มากกว่าเพื่อจัดการกับผลตอบแทนของลูกค้า ดังนั้นฉันไม่กังวลที่นี่ยกเว้นกับแหล่งจ่ายไฟราคาถูกมาก

เป็นที่น่าสังเกตว่าเหตุผลของวันนี้เพื่อหลีกเลี่ยงการปิดที่โหดร้ายแตกต่างจากเมื่อ 30 ปีที่แล้ว 30 ปีที่แล้วระบบไฟล์มีความอ่อนไหวต่อความล้มเหลวของระบบไฟฟ้าอย่างมากและคุณสามารถสร้างความเสียหายให้กับระบบไฟล์ได้ วันนี้คุณอาจไฟล์เสียหาย แต่ไม่ใช่ทฤษฎีทั้งหมด ในทางปฏิบัติหากคุณต้องการประสิทธิภาพระดับสูงคุณจะเปลี่ยนมาใช้ SSD โซลิดสเตตไดรฟ์ใช้แฟลชที่มีการจัดการซึ่งโดยปกติจะเป็นเซลล์หลายระดับแฟลช NAND (หมายถึงเซลล์สองระดับ) บางครั้งเซลล์ระดับสาม ด้วยเทคโนโลยีเหล่านั้นเมื่อเกิดการสูญเสียพลังงานในระหว่างการเขียนคุณอาจทำให้เพจที่เขียนเสียหาย แต่ยังมีอีกหนึ่งหรือสองหน้าในบล็อกเดียวกัน ที่ระดับระบบไฟล์การแก้ไขไฟล์หนึ่งไฟล์อาจทำให้ไฟล์อื่นเสียหายหรือแม้แต่ข้อมูลระบบไฟล์ เนื่องจากการสึกหรอระดับการเก็บขยะ และกลไกที่ถูกต้องและย้ายที่อยู่การเขียนอาจเกิดขึ้นแม้ว่าระบบไฟล์ไม่ต้องการกิจกรรมใด ๆ จาก SSD (ซึ่งเรียกว่าการดำเนินการพื้นหลัง) และความเสียหายจึงไม่สามารถคาดเดาได้จากมุมมองของระบบไฟล์ เพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายดังกล่าวผู้ผลิต SSD บางรายเพิ่มตัวเก็บประจุลงใน SSD เพื่อให้สามารถหยุดการทำงานต่อเนื่องกับแฟลชเมื่อตรวจพบ powerloss (ต้องใช้แหล่งจ่ายไฟประมาณ 10 มิลลิวินาที) การ์ด SD และแฟลชไดรฟ์ USB มีข้อ จำกัด เหมือนกัน แต่ไม่มีตัวเก็บประจุเช่นนั้น ผู้ผลิต SSD บางรายเพิ่มตัวเก็บประจุลงใน SSD เพื่อให้สามารถหยุดการทำงานต่อเนื่องของแฟลชเมื่อตรวจพบ powerloss (ต้องใช้แหล่งจ่ายไฟประมาณ 10 มิลลิวินาที) การ์ด SD และแฟลชไดรฟ์ USB มีข้อ จำกัด เหมือนกัน แต่ไม่มีตัวเก็บประจุเช่นนั้น ผู้ผลิต SSD บางรายเพิ่มตัวเก็บประจุลงใน SSD เพื่อให้สามารถหยุดการทำงานต่อเนื่องของแฟลชเมื่อตรวจพบ powerloss (ต้องใช้แหล่งจ่ายไฟประมาณ 10 มิลลิวินาที) การ์ด SD และแฟลชไดรฟ์ USB มีข้อ จำกัด เหมือนกัน แต่ไม่มีตัวเก็บประจุเช่นนั้น

สรุปแล้วฮาร์ดแวร์ที่ได้รับการออกแบบมาอย่างดีนั้นโดยทั่วไปแล้วจะป้องกันการสูญเสียพลังงาน แต่มีราคาแพงกว่า ซอฟต์แวร์เป็นส่วนใหญ่เวลาพิสูจน์การสูญเสียพลังงาน แต่บางครั้งสมมติฐานอาจแตกหักโดยวิวัฒนาการของซอฟต์แวร์อื่น ๆ ความพยายามใด ๆ ที่จะทำให้การออกแบบถูกลงหรือย่อขนาดการออกแบบอาจลดความสามารถในการพิสูจน์การสูญเสียพลังงานการออกแบบ เป็นการยากที่จะทราบว่าคอมพิวเตอร์ของคุณจะต่อต้านการสูญเสียพลังงานที่โหดร้ายหรือไม่

สวิตช์ไฟฟ้าใส่กระแสไฟฟ้าชั่วคราวลงในแหล่งจ่ายไฟ (ชั่วคราวเป็นแรงดันไฟฟ้าสูงมากกว้างแคบมากจริง ๆ แล้วมันถูกกำหนดจากการสอนวิทยาลัยอิเล็กทรอนิกส์สี่ปีของฉันว่าแรงดันไม่มีที่สิ้นสุดของความกว้างแคบไม่ จำกัด ) หากมีการกรองแหลมไม่เพียงพออาจทำให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เสียหายได้ สวิตช์เชิงกลมีแนวโน้มที่จะดังขึ้น เสียงกริ่งคือการสั่นของสายไฟซึ่งอาจทำให้เกิดปัญหาที่คล้ายกัน

แม้ว่าคำตอบข้างต้นจำนวนมากนั้นถูกต้องเกี่ยวกับซอฟต์แวร์ฮาร์ดแวร์อิเล็กทรอนิกส์ก็ต้องนำมาพิจารณาด้วยเช่นกัน

มันไม่ใช่แค่คอมพิวเตอร์! การถอดปลั๊กอุปกรณ์ USB เช่นแฟลชไดรฟ์โดยไม่ทำตามลำดับ "Safely Remove" อาจมีผลเช่นเดียวกับในพีซีบางเครื่องนั่นคือส่วนการเขียนของลำดับอาจไม่สมบูรณ์และเนื้อหาแฟลชอาจเสียหาย

คำตอบที่ขาดหายไป แต่ยังคงเป็นปัจจุบันคือ: คอมพิวเตอร์เมื่อถูกบังคับให้ปิด (เช่นใน 'สายไฟที่ถอดออกหรือเหมือนกัน') สามารถทำให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เสียหายได้ (สิ่งนี้ใช้ไม่ได้กับสวิตช์เปิดปิดเนื่องจากเป็นวงจรไฟ 'ปลอดภัย' ที่ไม่เป็นอันตรายต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ไม่ดีสำหรับสถานะ HDD ที่มั่นคงหรืออาจทำให้ข้อมูลสูญหายตามคำตอบด้านบน)

การกระชากของพลังงานอย่างฉับพลันที่สามารถเกิดขึ้นได้เมื่อไฟฟ้าถูกกำจัดอย่างแรง (คิดว่า 'เข็ม') สามารถเกิดขึ้นได้ในกรณีที่หายากเกินขีด จำกัด ของตัวกรอง / แรงดันพัง IC หากสิ่งนี้เกิดขึ้นภายใน CMOS หรือหน่วยความจำอื่นมันสามารถสร้างความเสียหายอย่างถาวร 'เซลล์' หรือข้อมูลเสียหายใน 'เซลล์' มันเป็นสิ่งที่หาได้ยากในปัจจุบันและระบบส่วนใหญ่มีวิธีการรับมือ (ซึ่งอาจล้มเหลว)

สถานการณ์นี้เป็นจริงโดยเฉพาะอย่างยิ่งหากมีการใช้มอเตอร์ (เช่นดิสก์ไดรฟ์) เนื่องจากการหมุนลงบางครั้งอาจทำให้เกิดการขัดขวางในหนึ่งในสายของมัน (+12, +5, -5,0) สิ่งนี้ไม่จำเป็นต้องเป็นสายไฟของมอเตอร์เอง (เนื่องจาก 'ghosting')

สัญญาณต่ำกว่า 5 โวลต์ไม่ค่อยทำเช่นนี้เพราะ IC ส่วนใหญ่ได้รับการออกแบบให้ทำงานกับสัญญาณ 5 โวลต์แม้ว่าจะมีโปรเซสเซอร์ที่ใช้ 3.3V เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าสูงสุดมักจะมีการป้องกันเช่นเดียวกับ 5 V.

@samuel ใช่ฉันเป็น แต่แรงดันไฟฟ้าในการดำเนินงานบ่งชี้ว่าคุณสามารถคาดหวัง 'อุปนัยขัดขวาง' แบบใดก็ได้ (ไม่ว่าจะเป็นตัวแยก / protaction สำหรับมันหรือจำนวนของมัน)