Por que não é recomendado desligar o computador “brutalmente” (botão liga / desliga)? [duplicado]

Agora é do conhecimento geral que não se deve desligar um computador usando o botão liga / desliga. Mas por que isso é exatamente? É um mito que ficou preso a arquiteturas passadas?

É apenas para impedir a corrupção dos dados que estão sendo gravados no momento do desligamento (bônus: como eles podem ser corrompidos exatamente?)? Tenho certeza de que as dicas de leitura dos discos rígidos não travam mais no disco quando desligadas (ou eu estaria sem HDDs agora).

Mais precisamente, o ciclo de energia de um computador com sua chave liga / desliga o torna mais rápido ou até danificado de alguma forma, e por quê (apenas hardware)?

É puramente uma coisa de software.

Quando você grava no disco, ele não vai direto para o disco, mas entra em um cache e, em algum momento posterior, o cache é copiado para o disco real. Quando o cache estiver cheio e precisar de mais espaço nele, ou apenas quando o computador não estiver fazendo outra coisa importante ou for instruído especificamente.

Uma das últimas operações durante o desligamento é liberar o cache no disco.

Se você desligar, os dados nesse cache serão perdidos. Seus dados, como resultado, podem ser corrompidos.

Outra coisa importante que acontece durante o desligamento é que todos os processos em execução são instruídos a sair; nesse ponto, feche todos os arquivos abertos e se limpe.

Durante a inicialização, o sistema de arquivos do seu computador será marcado como 'sujo'. Durante o desligamento, todos os buffers são removidos para o disco e os dados no disco são idênticos aos da aparência do sistema operacional. O disco é posteriormente sinalizado como 'limpo'.

Na próxima inicialização, o sinalizador é verificado. Quando 'limpo', o sistema é inicializado; quando 'sujo', o sistema de arquivos é verificado quanto à sanidade. A varredura do sistema de arquivos pode demorar muito e é por isso que você não deve querer desligar muito. O verdadeiro problema surge quando a verificação do sistema de arquivos gera erros irrecuperáveis, ou seja, você perdeu / corrompeu dados. Os sistemas de arquivos modernos usam uma técnica chamada 'journaling', para minimizar a chance de erros irrecuperáveis.

Na minha opinião, o hardware não se importava muito com a falta de energia.

Um computador moderno possui muitos níveis de armazenamento em cache de dados. Isso ocorre porque a maioria dos dispositivos de armazenamento é mais rápida com pacotes maiores para leitura e gravação. O sistema operacional manterá gravações na RAM por um tempo. Em seguida, eles são enviados para talvez um disco rígido. Aqui eles estão em armazenamento temporário, enquanto esperam que os cabeçotes do disco rígido cheguem ao setor certo. Então eles são escritos. Os dados podem ser perdidos ao longo de toda a cadeia, se um sistema não for desligado corretamente.

Na verdade, isso é um problema de software e de hardware.

Como afirmado anteriormente nas outras respostas, as arquiteturas atuais usam muitos mecanismos de armazenamento em cache para acelerar os processos. Na perda de energia, você perde o conteúdo que não foi gravado na memória não volátil, mesmo que você tenha pensado em gravá-lo em um arquivo. Isso é uma perda de dados. Isso também pode levar à corrupção de dados, pois alguns sistemas de arquivos não gravam no disco na mesma ordem que os programas acima , para melhorar a taxa de E / S. Ouvi falar de algumas pessoas que desativam gravações fora de ordem no ext4 para fazer com que alguns mecanismos de prevenção de corrupção de arquivos de software ainda funcionem, enquanto os desenvolvedores do ext4 dizem que esse programa deve usar o fsync para garantir o comportamento do sistema de arquivos .

Há também problemas de hardware. A queda brutal de energia pode levar a sobretensão ou sobrecorrente, principalmente devido ao comportamento indutivo de alguns componentes elétricos, principalmente motores. No entanto, hardwares bem projetados devem poder evitar danos subseqüentes. É um pouco mais caro, mas, se você compra computadores com garantia de um ano (opcional) ou, pelo menos, lida com devoluções de clientes, é mais barato para o fabricante adicionar um diodo flyback do que com devoluções de clientes. Portanto, não estou preocupado aqui, exceto com fontes de alimentação muito baratas.

Vale ressaltar que as razões de hoje para evitar o desligamento brutal diferem das de 30 anos atrás. Há 30 anos, os sistemas de arquivos eram muito sensíveis às falhas de energia e você era capaz de corromper o próprio sistema de arquivos. Hoje, você pode corromper arquivos, mas não todo o sistema de arquivos, em teoria. Na prática, se você deseja um desempenho avançado e de ponta, você mudará para SSD. As unidades de estado sólido usam flash gerenciado, geralmente flash NAND de células de vários níveis (isso significa células de nível duplo), às vezes células de nível triplo. Com essas tecnologias, na perda de energia durante a gravação, você pode corromper a página que está sendo gravada, mas também uma ou duas outras páginas no mesmo bloco. No nível do sistema de arquivos, uma modificação de um arquivo pode corromper outro arquivo ou mesmo os dados do sistema de arquivos. Devido ao nivelamento de desgaste, coleta de lixo, e outros mecanismos de correção e realocação, gravações podem ocorrer mesmo quando o sistema de arquivos não requer nenhuma atividade do SSD (isso é chamado de operação em segundo plano) e as corrupções são imprevisíveis do ponto de vista do sistema de arquivos. Para evitar tais corrupções, alguns fabricantes de SSD adicionam capacitores ao SSD para permitir o término de qualquer operação contínua no flash quando a perda de energia é detectada (isso requer aproximadamente 10ms de fonte de alimentação). Os cartões SD e unidades flash USB têm as mesmas restrições, mas não podem ter esses capacitores. alguns fabricantes de SSD adicionam capacitores ao SSD para permitir o término de qualquer operação em flash quando o powerloss é detectado (isso requer aproximadamente 10ms de fonte de alimentação). Os cartões SD e unidades flash USB têm as mesmas restrições, mas não podem ter esses capacitores. alguns fabricantes de SSD adicionam capacitores ao SSD para permitir o término de qualquer operação em flash quando o powerloss é detectado (isso requer aproximadamente 10ms de fonte de alimentação). Os cartões SD e unidades flash USB têm as mesmas restrições, mas não podem ter esses capacitores.

Para resumir, um hardware bem projetado é geralmente à prova de perda de energia, mas mais caro. Na maioria das vezes, o software é à prova de perda de energia, mas algumas vezes as suposições podem ser quebradas pela evolução de outros softwares. Qualquer tentativa de tornar o design mais barato ou de miniaturizar o design pode reduzir a capacidade de torná-lo à prova de perda de energia. Também é difícil saber se o seu computador sempre resistirá à perda brutal de energia.

Os interruptores elétricos colocam transientes na fonte de alimentação. (Os transientes são de voltagem extremamente alta, largura extremamente estreita. De fato, eles são definidos nos meus quatro anos de instrução na faculdade de eletrônica como voltagem infinita de largura infinitamente estreita.) Se não houver filtragem suficiente, esses picos podem danificar os eletrônicos. Interruptores mecânicos também são propensos a tocar. O toque é uma oscilação na linha de energia que pode causar problemas semelhantes.

Embora muitas das respostas acima estejam corretas em relação ao software, o hardware eletrônico também deve ser considerado.

Não são apenas computadores! Desconectar um dispositivo USB, como uma unidade flash, sem executar a sequência "Remover com segurança", pode ter o mesmo efeito que em alguns computadores, ou seja, a parte de gravação da sequência pode não ser concluída e o conteúdo do flash pode estar corrompido.

Uma resposta que está faltando, mas ainda é atual: Um computador quando o desligamento forçado (como em 'cabo de alimentação removido ou semelhante') pode DANIFICAR a eletrônica. (isso não se aplica ao botão liga / desliga, pois faz um ciclo de energia 'seguro' que não prejudica os componentes eletrônicos, apenas não é bom para um estado estável do disco rígido ou pode causar perda de dados, como já foi respondido acima).

O aumento repentino de energia que pode ocorrer quando a energia é removida com força (pense em "espigão") pode, em raros casos, exceder os limites do filtro / tensão de ruptura dos CIs. Se isso ocorrer no CMOS ou em outra memória, pode danificar permanentemente a 'célula' ou corromper os dados na 'célula'. Hoje em dia é uma coisa rara e a maioria dos sistemas tem medidas defensivas para isso (que podem falhar).

Essa situação é especialmente verdadeira se motores forem usados ​​(como em uma unidade de disco). Como o spin-down às vezes pode causar um pico em uma de suas linhas (+ 12, + 5, -5,0). Isso não precisa ser as linhas de força do próprio motor (devido a 'fantasmas').

Sinais abaixo de 5 volts raramente fazem isso, pois a maioria dos ICs é projetada para operar com sinais de 5 volts, embora existam processadores que utilizam 3,3V como sua tensão máxima, na maioria das vezes ainda há o mesmo valor de 5 V.

@ samuel, sim eu sou. mas a tensão operacional indica que tipo de pico indutivo você pode "esperar" (os isoladores / protação para ele ou a quantidade)