¿Por qué no se recomienda apagar una computadora "brutalmente" (interruptor de encendido)? [duplicar]

Ahora es de conocimiento general que no se debe apagar una computadora usando su interruptor de encendido. ¿Pero por qué es eso exactamente? ¿Es un mito que se quedó de arquitecturas pasadas?

¿Es solo para evitar la corrupción de los datos que se escriben en el momento del cierre (bono: ¿cómo se puede dañar exactamente?)? Estoy bastante seguro de que los consejos de lectura de los discos duros ya no se bloquean en el disco cuando se apaga (o ya no estaría en HDD).

Más precisamente, ¿apagar y encender una computadora con su interruptor de encendido hace que se gaste más rápido o incluso se dañe de alguna manera, y por qué (solo hardware)?

Es puramente una cosa de software.

Cuando escribe en el disco, no va directamente al disco, sino que se guarda en un caché y luego, en algún momento posterior, el caché se copia en el disco real. Ya sea cuando el caché está lleno y se necesita hacer un poco de espacio extra, o simplemente cuando la computadora no está haciendo nada más importante, o se lo indica específicamente.

Una de las últimas operaciones durante el apagado es vaciar el caché al disco.

Si solo apaga, los datos en ese caché se perderán. Sus datos, como resultado, pueden corromperse.

Otra cosa importante que sucede durante el apagado es que todos los procesos en ejecución tienen instrucciones de salir, en ese momento cierran los archivos abiertos y se limpian.

Durante el arranque, el sistema de archivos de su computadora se marcará como 'sucio'. Durante el apagado, todas las memorias intermedias se purgan en el disco y los datos en el disco son idénticos a los que el sistema operativo cree que debería verse. El disco se marca posteriormente como "limpio".

En el próximo arranque, se marca la bandera. Cuando está "limpio", su sistema se inicia, cuando está "sucio", se analiza el sistema de archivos en busca de cordura. Escanear el sistema de archivos puede llevar mucho tiempo y esa es la razón por la que no debería querer apagarlo. El verdadero problema surge cuando el escaneo del sistema de archivos arroja errores irrecuperables, lo que significa que ha perdido / dañado datos. Los sistemas de archivos modernos usan una técnica llamada 'diario', para minimizar la posibilidad de errores irrecuperables.

En mi opinión, el hardware no podría preocuparse menos por un apagado duro.

Una computadora moderna tiene muchos niveles de almacenamiento en caché de datos. Esto se debe a que la mayoría de los dispositivos de almacenamiento son más rápidos con paquetes más grandes para leer y escribir. El sistema operativo mantendrá las escrituras en RAM por un tiempo. Luego se envían a quizás un disco duro. Aquí están en almacenamiento temporal, mientras esperan que los cabezales del disco duro lleguen al sector correcto. Luego se escriben. Los datos se pueden perder a lo largo de esa cadena, si un sistema no se apaga limpiamente.

Esto es en realidad un problema de software y hardware.

Como se indicó anteriormente en las otras respuestas, las arquitecturas actuales utilizan muchos mecanismos de almacenamiento en caché para acelerar los procesos. En caso de pérdida de energía, pierde el contenido que no se ha escrito en la memoria no volátil, incluso si pensaba que lo había escrito en un archivo. Esta es una pérdida de datos. Esto también puede conducir a la corrupción de datos, ya que algunos sistemas de archivos no escriben en el disco en el mismo orden que los programas anteriores , para mejorar la velocidad de E / S. He oído que algunas personas deshabilitan las escrituras fuera de orden en ext4 para que algunos mecanismos de prevención de corrupción de archivos de software sigan funcionando, mientras que los desarrolladores de ext4 dicen que dicho programa debería usar fsync para garantizar el comportamiento del sistema de archivos .

También hay problemas de hardware. El apagado brutal puede provocar sobretensión o sobrecorriente, principalmente debido al comportamiento inductivo de algunos componentes eléctricos, en su mayoría motores. Sin embargo, los hardwares bien diseñados deberían ser capaces de prevenir daños posteriores. Es un poco más costoso, pero si compra computadoras con un año de garantía (incluso opcional) o, al menos, maneja las devoluciones de los clientes, es menos costoso para el fabricante agregar un diodo flyback que manejar las devoluciones de los clientes. Por lo tanto, no estoy preocupado aquí, excepto con fuentes de alimentación muy baratas.

Vale la pena señalar que las razones de hoy para evitar un cierre brutal difieren de las de hace 30 años. Hace 30 años, los sistemas de archivos eran muy sensibles a las fallas de energía, y usted pudo corromper el sistema de archivos en sí. Hoy, puede dañar archivos, pero no todo el sistema de archivos, en teoría. Prácticamente, si desea un rendimiento avanzado de alta tecnología, cambiará a SSD. Las unidades de estado sólido utilizan flash administrado, generalmente celdas de varios niveles NAND flash (esto significa celdas de doble nivel), a veces celdas de triple nivel. Con esas tecnologías, en la pérdida de energía durante la escritura, puede corromper la página que se está escribiendo, pero también una o dos páginas más en el mismo bloque. A nivel del sistema de archivos, una modificación de un archivo puede dañar otro archivo, o incluso los datos del sistema de archivos. Debido a la nivelación del desgaste, la recolección de basura, y otros mecanismos de corrección y reubicación, las escrituras pueden ocurrir incluso cuando el sistema de archivos no requiere ninguna actividad del SSD (esto se llama operación en segundo plano) y, por lo tanto, las corrupciones son impredecibles desde el punto de vista del sistema de archivos. Para evitar tales corrupciones, algunos fabricantes de SSD agregan condensadores a su SSD para permitir finalizar cualquier operación continua en flash cuando se detecta pérdida de potencia (esto requiere aproximadamente 10 ms de fuente de alimentación). Las tarjetas SD y las unidades flash USB tienen las mismas restricciones, pero no pueden tener tales condensadores. algunos fabricantes de SSD agregan condensadores a su SSD para permitir finalizar cualquier operación continua en flash cuando se detecta pérdida de potencia (esto requiere aproximadamente 10 ms de fuente de alimentación). Las tarjetas SD y las unidades flash USB tienen las mismas restricciones, pero no pueden tener tales condensadores. algunos fabricantes de SSD agregan condensadores a su SSD para permitir finalizar cualquier operación continua en flash cuando se detecta pérdida de potencia (esto requiere aproximadamente 10 ms de fuente de alimentación). Las tarjetas SD y las unidades flash USB tienen las mismas restricciones, pero no pueden tener tales condensadores.

En pocas palabras, un hardware bien diseñado generalmente es a prueba de pérdida de energía, pero más costoso. La mayoría de las veces, el software es a prueba de pérdida de energía, pero a veces las suposiciones pueden romperse por la evolución de otro software. Cualquier intento de hacer un diseño más barato o de miniaturizar el diseño puede reducir la capacidad de hacer que el diseño sea a prueba de pérdida de potencia. También es difícil saber si su computadora siempre resistirá la brutal pérdida de energía.

Los interruptores eléctricos ponen transitorios en la fuente de alimentación. (Los transitorios son de voltaje extremadamente alto, ancho extremadamente estrecho. De hecho, se definen a partir de mis cuatro años de instrucción en electrónica en la universidad como voltaje infinito de ancho infinitamente estrecho). Si no hay suficiente filtrado, estos picos pueden dañar los componentes electrónicos. Los interruptores mecánicos también son propensos a sonar. El timbre es una oscilación en la línea de alimentación que puede causar problemas similares.

Aunque muchas de las respuestas anteriores son correctas con respecto al software, también se debe considerar el hardware electrónico.

¡No son solo computadoras! Desenchufar un dispositivo USB como una unidad flash sin realizar la secuencia "Quitar con seguridad" puede tener el mismo efecto que en algunas PC, es decir, la parte de escritura de la secuencia puede no completarse y el contenido de la memoria flash puede estar dañado.

Una respuesta que falta, pero que aún es actual, es la siguiente: una computadora cuando se apaga por la fuerza (como en 'cable de alimentación desconectado o similar') puede DAÑAR la electrónica. (esto no se aplica al interruptor de encendido, ya que hace un ciclo de energía 'seguro' que no daña la electrónica, simplemente no es tan bueno para un estado estable de HDD o puede causar pérdida de datos como ya se respondió anteriormente).

La repentina oleada de energía que puede ocurrir cuando la energía se corta con fuerza (piense en "pico") en raras ocasiones puede exceder los límites del filtro / voltaje de ruptura de los circuitos integrados. Si esto sucede dentro de CMOS u otra memoria, puede dañar permanentemente la 'celda' o dañar los datos en la 'celda'. Hoy en día es algo raro y la mayoría de los sistemas tienen contramedidas (que pueden fallar).

Esta situación es especialmente cierta si se utilizan motores (como para una unidad de disco). Dado que el spin-down a veces puede causar un pico en una de sus líneas (+ 12, + 5, -5,0). Esto no tiene por qué ser las líneas eléctricas del motor en sí (debido a "efecto fantasma").

Las señales de menos de 5 voltios rara vez hacen esto, ya que la mayoría de los circuitos integrados están diseñados para funcionar con señales de 5 voltios, aunque hay procesadores que utilizan 3,3 V como su voltaje máximo con la mayor frecuencia todavía blindado igual que los 5 V.

@ Samuel, sí, lo estoy. pero el voltaje operativo indica qué tipo de pico inductivo puede 'esperar' (ya sea los aisladores / protección para el mismo o la cantidad del mismo)