Почему операционные системы имеют возможность выключения? [Дубликат]

_{(источник: ytimg.com )}

Я хочу знать, почему операционные системы требуют от нас выключения, используя опцию. Почему я не могу просто выключить питание механическим выключателем?

Могу ли я повредить оборудование или испортить мои данные, если я буду постоянно выключать компьютер без использования ОС?

Для пояснения: я хочу использовать Intel Compute Stick в качестве медиаплеера, подключенного к проектору, поэтому он будет управляться электрическим переключателем. На компьютере будет только запущено видео и не будут установлены программы. На компьютере не будет доступа в интернет.

Это зависит от того, что происходит с системой в то время, когда вы решили внезапно отключить питание. Если система занята записью важных данных, и вы отключаете питание, вы можете повредить данные или повредить ОС. Происходит много вещей, которые вы на самом деле не видите. В большинстве случаев вам приходится беспокоиться о том, что программное обеспечение может сломаться, когда вы делаете полный сброс. Что касается аппаратного обеспечения, у вас не должно возникнуть никаких проблем. Стучать по дереву

Вы не хотите делать привычку обходить метод выключения и отключать питание. Это будет лишь вопросом времени, пока что-нибудь не испортится и вам не придется переустанавливать ОС.

В некоторых случаях, жесткий сброс является единственным выбором, который у вас есть. Если ваш компьютер зависает, и вы не можете заставить его что-либо делать, какой еще вариант?

Происхождение этого экрана происходит из систем Windows 9X, где сообщение отображается, когда Windows успешно завершила работу в MS-DOS, но не настроено для возврата к приглашению (COMMAND.COM) снова. В системах с надлежащей поддержкой ACPI и источником питания ATX ПК может отключиться.

В любой ситуации, когда вы собираетесь сделать полную перезагрузку, обязательно кричите « Я повелитель электричества !!!» на вашем ПК. Покажите, кто в доме хозяин.

Компьютеры предназначены для быстрой работы. Это может включать в себя обман. Например, когда компьютер должен записывать данные, компьютеры могут хранить данные в ОЗУ, а не записывать их на жесткий диск. Это сделано потому, что оперативная память намного быстрее.

Выключение говорит компьютеру очистить буферы, что означает прекращение хранения содержимого в ОЗУ и подготовку системы к потере электроэнергии. Если вы фактически потеряете электроэнергию, прежде чем убедитесь, что все такие данные записаны правильно, вы можете потерять данные.

Часть деталей структуры тома файловой системы обрабатывается кодом обработки операционной системы (иногда называемым драйвером файловой системы). Часто файловые системы используют таблицы. (Визуально вы можете думать об этом как о диаграммах.) Представьте, что вы пишете таблицу умножения, и она говорит:
2 4 6 8 10 12 14 1

Прежде всего, у каждого столбца есть только одна строка. Задачи умножения должны состоять из трех частей (два умноженных числа (умножение и множитель) и ответ (произведение)). Здесь все, что мы видим, это набор отдельных чисел, поэтому у нас нет даже одного полного примера продукта умножения. То, что у нас есть, бесполезно.

Во-вторых, то, что мы имеем, на самом деле хуже, чем бесполезно. Иногда единственной вещью, которая хуже, чем пропущенная информация (которая заставляет вас не прогрессировать, пока вы выясняете, какая информация вам нужна), является недостоверная информация, которой можно доверять, которая заставляет вас тратить ресурсы на бесполезное, плохое направление. В этом случае у вас есть недопустимые данные в конце: один вместо 16. (Идея здесь в том, что диаграмма перестала обновляться внезапно, до того, как все число «16» было отмечено правильно.) Если вы не позволите компьютер правильно заполняет свои графики, тогда это может вызвать путаницу. (Если компьютеру приказано обновить некоторые данные, и он должен записать на позицию номер шестнадцать ... вы не хотите, чтобы он записывал на позицию номер один!) Компьютер опирается на таблицы, весьма схожие с этой.

Другой пример - виртуальная память. Если компьютеру не хватает оперативной памяти, он может использовать место на жестком диске для отслеживания деталей. Например, может быть, у вас есть документ на пятьдесят страниц в текстовом редакторе. Компьютер отслеживает тот факт, что текстовый процессор открыт, и отслеживает первые 12 страниц, но остальные 38 страниц хранятся на жестком диске, в так называемой «виртуальной памяти». Когда вы выключаете компьютер, он проходит весь процесс завершения работы программ, что освобождает часть оперативной памяти и, в конечном итоге, использует «виртуальную память» для правильной обработки текстового процессора. Если вы просто потеряли электроэнергию, текстовый процессор перестает работать (потому что все останавливается). Затем, когда компьютер запускается, он видит, что виртуальная память содержит данные с 38 страниц документа, который был открыт в текстовом процессоре. Компьютер даже не знает, что данные использовались текстовым процессором. Выключение позволяет позаботиться о таких вещах, пока компьютер может отслеживать эти детали.

По сравнению с Windows 95, MS-DOS была более устойчивой (менее подверженной проблемам), когда дело доходило до внезапных отключений питания. (Часть этой повышенной уязвимости была вызвана способностями Windows 95 к многозадачности и обработке виртуальной памяти.) Таким образом, подверженность компьютера недопустимому завершению работы или даже если официальная процедура завершения работы вообще требуется, зависит от того, какая операционная система используется. Большинство современных операционных систем разработаны с учетом необходимости надлежащего выключения, потому что операционные системы легче проектировать с таким требованием. Нет никакой причины, по которой это должно быть, и на самом деле, некоторые операционные системы nanobsd позволяют человеку просто отключить его. Например, на странице nanobsd написано: «Все доступно только для чтения во время выполнения. Можно отключить питание».На главной странице resflash есть пункт с надписью «Власть может быть безопасно потеряна в любое время». Таким образом, нет никаких причин, по которым абсолютное завершение работы должно быть требованием, которое разработчики операционной системы предъявляют при создании дизайна операционной системы. Выключение - это просто обычное требование.

Во времена MS-DOS отключение питания компьютера обычно приводило к потере любой информации, которая хранилась в ОЗУ, но не сохранялась на диске, но не влияла на информацию, хранящуюся на диске. Однако сам процесс хранения информации на диске часто делает старую информацию нечитаемой, по крайней мере, немного, до того, как новая версия станет читаемой. Потеря власти между моментом уничтожения старой версии и написания новой версии оставит ее без какой-либо версии информации. Если рассматриваемая информация представляет собой что-то вроде структуры каталогов, это может привести к недоступности больших областей диска.

Если кто-то использует программное обеспечение, которое записывает информацию на диск только по явному запросу, то при условии, что он не отключает питание сразу после того, как система запросит запись на диск, он не должен случайно забивать любую информацию на диске. Современные системы, однако, часто имеют одну или несколько задач, которые могут начать записывать информацию на диск в то время, которое пользователь не обязательно ожидает. Если система начнет записывать некоторую информацию непосредственно перед тем, как пользователь отключит питание, это может привести к повреждению диска и потере данных.

Одной из целей выбора «выключения» является устранение возможности самопроизвольного запуска системы любых действий, которые записывают данные на диск, как раз когда пользователь собирается отключить питание. Любые действия, которые не запускаются до того, как отображается сообщение «Теперь вы можете выключить компьютер», не могут быть выполнены до тех пор, пока система не будет перезагружена, поэтому нет опасности того, что что-то произойдет, когда пользователь отключит питание.

Есть две основные причины, по которым компьютерные системы нуждаются в упорядоченном отключении:

Состояние приложения

Многие приложения имеют состояние, которое должно быть записано в постоянное хранилище. Очевидным примером является сервер базы данных, но даже приложения, предназначенные для чтения, такие как веб-серверы или NTP-серверы, могут записывать журналы или статистику, которые могут быть непонятными, если запись прерывается.

Может быть возможно решить эту проблему, если рассматриваемые приложения не читают или не пишут файлы напрямую, а выполняют эти операции с помощью транзакционного механизма, такого как запись в реляционную базу данных.

Структура файловой системы

Поскольку операционная система записывает файлы от имени приложений, записи могут буферизироваться до тех пор, пока диски не будут загружены, а это означает, что записи приложений не обязательно завершаются в течение некоторого времени после этого. Механизмы энергосбережения, как правило, увеличивают задержку, поэтому у вас есть компромисс между энергопотреблением и безопасностью данных.

Пока данные записываются на диск, существуют точки, в которых данные файловой системы противоречивы. Современные реализации файловой системы стараются минимизировать периоды, но они не могут быть полностью устранены. Например, когда блок берется из списка свободных, появляется короткое окно, где он не выделяется и не освобождается. Эта проблема согласованности заключается в том, что после нечистого завершения работы ОС потребуется выполнить проверку файловой системы при следующей загрузке, чтобы проверить все блоки и убедиться, что они правильно учтены.

Журналирование файловых систем облегчает это до некоторой степени, записывая намеченные изменения в журнал перед их фактическим выполнением. Тогда проверка файловой системы может выполняться намного быстрее, воспроизводя все полные записи журнала и отбрасывая неполные.

Проблем согласованности файловой системы можно избежать, не имея локальных дисков, и NFS-монтируя корневую файловую систему, но потеря кэшированных записей все еще является проблемой для этих систем. Единственные системы, которые я хочу отключить без отключения - это системы, в которых диски установлены только для чтения (в основном это встроенные системы, такие как мой музыкальный проигрыватель Empeg Car, но также и несколько дисковых терминалов для просмотра веб-страниц, которые у меня лежат). вокруг для посетителей).

TL; DR

Запись данных в постоянное хранилище должна быть завершена перед отключением питания. Если у вас нет доступного для записи хранилища, то отключение питания является низким риском.

потому что если какой-либо файл дескриптора открыт, он может испортить важный файл и оставить операционную систему мертвой