¿Por qué los sistemas operativos tienen una opción para cerrar? [duplicar]

Quiero saber por qué los sistemas operativos nos obligan a cerrar usando una opción. ¿Por qué no puedo simplemente apagar con un interruptor mecánico?

¿Dañaré el hardware o corromperé mis datos si apago constantemente una computadora sin usar la opción del sistema operativo?

Para aclarar: quiero usar un Intel Compute Stick como un reproductor multimedia conectado a un proyector, por lo que será controlado por un interruptor eléctrico. La computadora solo tendrá el video en ejecución y no se instalarán los programas. La computadora no tendrá acceso a internet.

Depende de lo que esté sucediendo con el sistema en el momento que eligió cortar la alimentación repentinamente. Si el sistema está ocupado escribiendo datos importantes y corta la alimentación, podría dañar los datos o dañar el sistema operativo. Están pasando muchas cosas que realmente no se ven. En su mayoría, tiene que preocuparse de que algo relacionado con el software se rompa cuando realice un restablecimiento completo. En cuanto al hardware, no deberías encontrar ningún problema. Toco madera

No desea hacer un hábito al pasar por alto el método de apagado y cortar la energía. Solo sería una cuestión de tiempo hasta que algo se corrompa y haga que tenga que reinstalar el sistema operativo.

En algunos casos, un restablecimiento completo es la única opción que tiene. Si su computadora se bloquea y no puede hacer nada, ¿qué otra opción hay?

El origen de esta pantalla es de Windows 9X Systems, donde se muestra el mensaje cuando Windows se ha cerrado con éxito a MS-DOS pero no está configurado para volver a la solicitud (COMMAND.COM) nuevamente. En sistemas con soporte ACPI adecuado y fuente de alimentación ATX, la PC puede apagarse en su lugar.

En cualquier situación en la que vaya a hacer un restablecimiento completo, asegúrese de gritar " ¡Soy el señor de la electricidad! en tu PC. Demuéstralo quién es el jefe.

Las computadoras están diseñadas para ser rápidas. Eso puede incluir hacer trampa. Por ejemplo, cuando una computadora debe escribir datos, las computadoras pueden almacenar datos en RAM en lugar de escribirlos en un disco duro. Esto se hace porque la memoria RAM es mucho más rápida.

El apagado indica a la computadora que descargue los búferes, lo que significa que debe dejar de almacenar cosas en la RAM y prepararse para que el sistema pierda energía eléctrica. Si realmente pierde la energía eléctrica antes de asegurarse de que todos los datos estén correctamente escritos, puede perderlos.

Parte de los detalles de la estructura del volumen del sistema de archivos son manejados por el código de manejo del sistema de archivos del sistema operativo (a veces llamado controlador del sistema de archivos). A menudo, los sistemas de archivos usan tablas. (Visualmente, puedes pensar en estas gráficas). Imagina que estuvieras escribiendo una tabla de multiplicar, y dijera:
2 4 6 8 10 12 14 1

En primer lugar, cada columna tiene una sola fila. Se supone que los problemas de multiplicación tienen tres partes (dos números que se multiplican (el multiplicando y el multiplicador) y una respuesta (el producto)). Aquí todo lo que estamos viendo es un montón de números individuales, por lo que ni siquiera tenemos un ejemplo completo de un producto de multiplicación. Lo que tenemos es inútil.

Segundo, lo que tenemos es realmente peor que inútil. A veces, se confía en la información engañosa que hace que gastes recursos para proceder en una mala dirección inútil, lo único que es peor que la información faltante (lo que hace que no progreses mientras descubres la información que necesitas). En este caso, tiene datos no válidos hacia el final: un uno en lugar de un 16. (La idea aquí es que el cuadro dejó de actualizarse repentinamente, antes de que se anotara correctamente el número entero "16"). Si no deja la computadora completa sus gráficos correctamente, entonces eso puede causar confusión. (Si se le pide a la computadora que actualice algunos datos, y debe escribir en la posición número dieciséis ... ¡no quiere que escriba en la posición número uno!) La computadora se basa en tablas muy similares en naturaleza a esta. El cierre le dice al sistema operativo que intente envolver las cosas de manera ordenada, en lugar de dejar los trabajos a medio terminar.

Otro ejemplo es la memoria virtual. Si una computadora se queda sin memoria RAM, puede usar espacio en un disco duro para realizar un seguimiento de los detalles. Por ejemplo, tal vez tenga un documento de cincuenta páginas en un procesador de textos. La computadora realiza un seguimiento del hecho de que el procesador de textos está abierto y realiza un seguimiento de las primeras 12 páginas, pero las 38 páginas restantes se almacenan en el disco duro, en lo que se denomina "memoria virtual". Cuando se apaga, la computadora pasará por todo el proceso de apagar los programas, lo que liberará algo de RAM, y eventualmente usará la "memoria virtual" para manejar el procesador de textos correctamente. Si simplemente perdió la energía eléctrica, entonces el procesador de textos deja de funcionar (porque todo se detiene). Luego, cuando la computadora se inicia, ve que la memoria virtual tiene los datos de las 38 páginas del documento que se abrió en un procesador de textos. La computadora ni siquiera sabe que los datos estaban siendo utilizados por un procesador de textos. El apagado permite que esas cosas se tengan en cuenta mientras la computadora puede realizar un seguimiento de estos detalles.

En comparación con Windows 95, MS-DOS era más resistente (menos propenso a problemas) cuando se trataba de apagones repentinos. (Parte de esa vulnerabilidad aumentada se debió a la capacidad de Windows 95 para realizar múltiples tareas y manejar la memoria virtual). Por lo tanto, la susceptibilidad de la computadora a paradas no válidas, o incluso si se requiere un procedimiento de cierre oficial, se basa en qué sistema operativo se está utilizando. La mayoría de los sistemas operativos modernos están diseñados para depender de que se requiera un apagado adecuado, ya que los sistemas operativos son más fáciles de diseñar con este requisito. No hay ninguna razón para que sea así, y de hecho, algunos sistemas operativos nanobsd permiten que una persona simplemente la apague. Como un ejemplo, una pagina en nanobsd dice "Todo es de solo lectura en tiempo de ejecución: es seguro desconectar el cable de alimentación". Como otro ejemplo, volver a flashear La página de inicio tiene un punto que dice "el poder se puede perder de forma segura en cualquier momento". Por lo tanto, no hay ninguna razón por la que las paradas absolutamente deban ser un requisito que los diseñadores de sistemas operativos imponen cuando crean el diseño de un sistema operativo. Apagar es simplemente un requisito que es bastante común.

En los días de MS-DOS, matar el poder a la computadora generalmente causaría la pérdida de cualquier información que se guardaba en la RAM pero no se almacenaba en el disco, pero no afectaba la información almacenada en el disco. Sin embargo, el acto de almacenar información en el disco a menudo hará que la información antigua sea ilegible al menos un poco antes de que la nueva versión sea legible. La pérdida de poder entre el momento en que se destruye la versión anterior y la nueva versión escrita dejaría a una sin ninguna versión de la información. Si la información en cuestión es algo así como una estructura de directorio, podrían ser inaccesibles grandes áreas del disco.

Si uno está usando un software que escribe información en el disco solo cuando se le pide explícitamente que lo haga, entonces siempre y cuando no se interrumpa la alimentación inmediatamente después de pedirle al sistema que escriba en el disco, uno no debe recopilar accidentalmente información del disco. Sin embargo, los sistemas modernos a menudo tienen una o más tareas que pueden comenzar a escribir información en el disco en momentos que el usuario no necesariamente espera. Si el sistema comenzara a escribir cierta información justo antes de que el usuario eliminara el suministro de energía, eso podría provocar la corrupción del disco y la pérdida de datos.

Parte del propósito de seleccionar "apagado" es eliminar la posibilidad de que el sistema inicie espontáneamente cualquier acción que escriba datos en el disco justo cuando el usuario está a punto de matar el poder. Cualquier acción que no se active antes del mensaje "Ahora puede apagar su computadora" es La imagen mostrada no puede activarse hasta que se reinicia el sistema, por lo que no hay peligro de que algo suceda justo cuando el usuario desconecta el enchufe.

Hay dos razones principales por las que los sistemas informáticos necesitan un cierre ordenado:

Estado de aplicación

Muchas aplicaciones tienen un estado que debe escribirse en almacenamiento permanente. El ejemplo obvio es un servidor de base de datos, pero incluso las aplicaciones de lectura mayoritaria como los servidores Web o NTP pueden escribir registros o estadísticas que pueden ser ininteligibles si se interrumpe una escritura.

Es posible aliviar este problema si las aplicaciones en cuestión no leen o escriben archivos directamente, sino que realizan estas operaciones a través de un mecanismo transaccional, como escribir en una base de datos relacional.

Estructura del sistema de archivos

A medida que el sistema operativo escribe archivos en nombre de las aplicaciones, las escrituras pueden almacenarse en búfer hasta que los discos se actualicen, lo que significa que las escrituras de las aplicaciones no se completan necesariamente hasta bastante después. Los mecanismos de ahorro de energía tienden a aumentar la demora aquí, por lo que tiene un compromiso entre el consumo de energía y la seguridad de los datos.

Mientras los datos se escriben en el disco, hay puntos donde los datos del sistema de archivos son inconsistentes. Las implementaciones modernas de sistemas de archivos se encargan de minimizar los períodos, pero no pueden eliminarse por completo. Por ejemplo, cuando se toma un bloque de la lista libre, hay una ventana corta donde no está asignado ni gratis. Este problema de coherencia es el motivo por el cual, después de un cierre impuro, un sistema operativo deberá realizar una comprobación del sistema de archivos en el próximo arranque, para examinar todos los bloques y asegurarse de que se contabilizan correctamente.

La publicación de sistemas de archivos alivia esto en cierta medida, al registrar los cambios deseados en un registro antes de realizarlos. Luego, la comprobación del sistema de archivos puede ejecutarse mucho más rápido, reproduciendo todas las entradas de registro completas y descartando las incompletas.

Los problemas de coherencia del sistema de archivos se pueden evitar al no tener discos locales y el NFS no está montando el sistema de archivos raíz, pero la pérdida de escrituras en caché sigue siendo un problema para estos sistemas. Los únicos sistemas que estoy dispuesto a apagar sin apagar son los que tienen los discos montados en modo de solo lectura (en su mayoría sistemas integrados, como mi reproductor de música Empeg Car, pero también un par de terminales con menos de disco, navegadores web, mentir alrededor para los visitantes).

TL; DR

Las escrituras de datos en el almacenamiento permanente deben completarse antes del apagado. Si no dispone de almacenamiento grabable, la eliminación de la alimentación supone un bajo riesgo.

porque si algún archivo descriptor está abierto, puede dañar un archivo importante y dejar el sistema operativo muerto