オペレーティングシステムにシャットダウンするオプションがあるのはなぜですか？[重複]

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オペレーティングシステムがオプションを使用してシャットダウンする必要がある理由を知りたいです。メカニカルスイッチで電源をオフにできないのはなぜですか？

OSオプションを使用せずにコンピューターを常にシャットダウンすると、ハードウェアが損傷したり、データが破損したりしますか？

明確にするために：プロジェクターに接続されたメディアプレーヤーとしてIntel Compute Stickを使用したいので、電気スイッチによって制御されます。コンピュータはビデオのみを実行し、プログラムはインストールされません。コンピューターはインターネットにアクセスできません。

それは、突然電源を切ることを選択したときにシステムで何が起こっているかに依存します。システムが重要なデータの書き込みでビジー状態で電源を切った場合、データが損傷したり、OSが破損したりする可能性があります。本当に見えないことがたくさん起こっています。ハードリセットを行うと、ソフトウェア関連の問題が発生することを心配する必要があります。ハードウェアに関する限り、問題は発生しません。木のノック

シャットダウン方法を迂回して電源を切る癖をつけたくない。何かが破損し、OSの再インストールが必要になるまで、それは時間の問題です。

場合によっては、ハードリセットが唯一の選択肢です。コンピュータがロックして、それを実行できない場合、他にどのようなオプションがありますか？

この画面の起源はWindows 9Xシステムで、WindowsがMS-DOSに正常にシャットダウンしたが、プロンプト（COMMAND.COM）に戻るように構成されていない場合にメッセージが表示されます。適切なACPIサポートとATX電源を備えたシステムでは、代わりにPCの電源が切れる場合があります。

ハードリセットを実行する状況では、必ず「私は電気の主人です!!! PCで叫んでください。誰が上司であるかを示してください。

コンピュータは高速になるように設計されています。それには不正行為が含まれる場合があります。たとえば、コンピューターがデータを書き込むことになっている場合、コンピューターはデータをハードドライブに書き込む代わりにRAMに格納することがあります。これは、RAMの方がはるかに高速であるためです。

シャットダウンすると、コンピュータはバッファをフラッシュするように指示されます。つまり、RAMへのデータの格納を停止し、システムが電力を失う準備をします。そのようなデータがすべて正しく書き込まれることを確認する前に実際に電力を失った場合、データを失う可能性があります。

ファイルシステムボリュームの構造の詳細の一部は、オペレーティングシステムのファイルシステム処理コード（ファイルシステムドライバーと呼ばれることもあります）によって処理されます。多くの場合、ファイルシステムはテーブルを使用します。（視覚的には、これらをグラフのように考えることができます。）九九を書いていて、それが言っていると想像してみてください。
2 4 6 8 10 12 14 1

まず、すべての列には1行しかありません。乗算の問題は、3つの部分（乗算される2つの数値（被乗数と乗数）と解答（積））を持つと想定されています。ここに表示されているのは単一の数値の集まりだけなので、乗算積の完全な例は1つもありません。私たちが持っているものは役に立たない。

第二に、私たちが持っているものは実際には役に立たないよりも悪いです。場合によっては、情報の欠落よりも悪いこと（必要な情報を見つけても進歩しない）だけが、役に立たない悪い方向に進むためにリソースを費やす原因となる信頼できる誤解を招く情報である場合があります。この場合、最後の方に無効なデータがあります。16ではなく1です（ここでの考え方は、数値「16」全体が適切に記録される前に、グラフが突然更新されなくなったということです）。コンピュータがチャートを正しく完成させると、混乱が生じる可能性があります。（コンピューターがデータを更新するように指示されており、位置番号16に書き込む必要がある場合...位置番号1に書き込みたくない！）コンピューターは、これと非常に似た性質のテーブルに依存しています。

別の例は仮想メモリです。コンピューターでRAMが不足すると、ハードドライブの領域を使用して詳細を追跡できます。たとえば、ワードプロセッサに50ページのドキュメントがあるとします。コンピュータは、ワードプロセッサが開いていることを追跡し、最初の12ページを追跡しますが、残りの38ページは、ハードディスクの「仮想メモリ」に保存されます。シャットダウンすると、コンピュータはプログラムをシャットダウンするプロセス全体を実行し、RAMを解放し、最終的に「仮想メモリ」を使用してワードプロセッサを適切に処理します。単に電力を失った場合、ワープロは実行を停止します（すべてが停止するため）。次に、コンピュータが起動すると、仮想メモリには、ワードプロセッサで開かれたドキュメントの38ページからのデータが含まれていることがわかります。コンピュータは、データがワープロによって使用されていたことさえ知りません。シャットダウンすることで、コンピュータがこれらの詳細を追跡できるようにしながら、そのようなことに対処できます。

Windows 95と比較して、MS-DOSは、突然の停電に関して、より回復力があり（問題が起こりにくい）でした。（その増加した脆弱性の一部は、Windows 95のマルチタスクおよび仮想メモリの処理能​​力によるものでした。）したがって、無効なシャットダウンに対するコンピューターの脆弱性、または公式のシャットダウン手順が必要な場合でも、使用されているオペレーティングシステムによって異なります。最近のほとんどのオペレーティングシステムは、適切なシャットダウンを要求することに依存するように設計されています。これは、このような要件を備えたオペレーティングシステムの設計が容易になるためです。その必要がある理由はありません。実際、一部のオペレーティングシステムnanobsdでは、ユーザーが電源を切るだけで済みます。一例として、nanobsdのページには、「すべては実行時に読み取り専用です-電源プラグを抜いても安全です」と書かれています。resflashのホームページには、「いつでも安全に電源が失われる可能性がある」という箇条書きがあります。したがって、オペレーティングシステムの設計者がオペレーティングシステムの設計を作成するときに、完全なシャットダウンが要件である必要がある理由はありません。シャットダウンは、非常に一般的な要件です。

MS-DOSの時代には、コンピュータの電源を切ると、RAMに保持されていたがディスクに保存されていなかった情報はすべて失われますが、ディスクに保存されている情報には影響しません。ただし、情報をディスクに保存することにより、新しいバージョンが読み取り可能になる前に、古い情報が読み取れなくなることがよくあります。古いバージョンが破壊されてから新しいバージョンの書き込みが行われるまでの間に電源が失われると、バージョンの情報がなくなってしまいます。問題の情報がディレクトリ構造のようなものである場合、ディスクの大きな領域に本質的にアクセスできなくなる可能性があります。

明示的に要求されたときにのみディスクに情報を書き込むソフトウェアを使用している場合は、システムにディスクへの書き込みを要求した直後に電源を切らない限り、誤ってディスク上の情報を破壊してはなりません。ただし、最近のシステムには、ユーザーが必ずしも期待しないときにディスクへの情報の書き込みを開始する可能性がある1つ以上のタスクが含まれていることがよくあります。ユーザーが電源を切る直前にシステムが情報の書き込みを開始した場合、ディスクの破損とデータの損失につながる可能性があります。

「シャットダウン」を選択する目的の一部は、ユーザーが電源を切る直前に、システムがデータをディスクに書き込むアクションを自発的に開始する可能性を排除することです。「今すぐコンピュータをシャットダウンできます」というメッセージが表示される前にトリガーされないアクションは、システムが再起動されるまでトリガーされないため、ユーザーがプラグを抜くだけで何かが発生する危険はありません。

コンピュータシステムが正常なシャットダウンを必要とする主な理由は2つあります。

アプリケーションの状態

多くのアプリケーションには、永続ストレージに書き込む必要がある状態があります。明らかな例はデータベースサーバーですが、WebサーバーやNTPサーバーなどのほとんどのアプリケーションは、書き込みが中断された場合に理解できないログまたは統計を書き込む場合があります。

問題のアプリケーションがファイルを直接読み取ったり書き込んだりせず、リレーショナルデータベースへの書き込みなどのトランザクションメカニズムを介してこれらの操作を実行する場合は、この問題を軽減できる可能性があります。

ファイルシステムの構造

オペレーティングシステムがアプリケーションに代わってファイルを書き込むと、ディスクが追いつくまで書き込みがバッファーに入れられる可能性があります。つまり、アプリケーションの書き込みは、かなり後になるまで必ずしも完了しません。節電メカニズムはここで遅延を増やす傾向があるため、エネルギー消費とデータの安全性の間でトレードオフがあります。

データがディスクに書き込まれている間、ファイルシステムのデータに一貫性がない点があります。最新のファイルシステムの実装では、期間を最小限に抑えるよう注意が払われていますが、完全に排除することはできません。たとえば、ブロックがフリーリストから取得された場合、割り当てもフリーもない短いウィンドウがあります。この一貫性の問題が原因で、クリーンなシャットダウンの後で、OSは次の起動時にファイルシステムチェックを実行して、すべてのブロックを調べ、それらが正しく説明されていることを確認する必要があります。

ジャーナリングファイルシステムは、意図した変更を実際に実行する前にログに記録することにより、これをある程度軽減します。その後、すべての完全なログエントリを再生し、不完全なログエントリを破棄することで、ファイルシステムチェックをはるかに高速に実行できます。

ファイルシステムの一貫性の問題は、ローカルディスクを持たず、ルートファイルシステムをNFSマウントすることで回避できますが、これらのシステムでは、キャッシュされた書き込みの損失が依然として問題です。シャットダウンせずに電源を完全にオフにできる唯一のシステムは、ディスクが読み取り専用でマウントされているシステムです（ほとんどの場合、Empeg Car音楽プレーヤーなどの埋め込みシステムですが、横になっているいくつかのディスクレスのWeb閲覧端末もあります）訪問者のために）。

TL; DR

永久ストレージへのデータ書き込みは、電源を切る前に完了する必要があります。書き込み可能なストレージがない場合は、電源を切ることによるリスクは低くなります。

記述子ファイルが開いていると、重要なファイルが破損し、OSが停止したままになる可能性があるため