После отключения источника питания компьютера остается информация

Обновлено: 05.07.2024

Кроме внешних устройств в компьютере есть и внутренние устройства. К ним относятся жесткие диски, CD- и DVD-устройства и др. Эти внутренние устройства подключаются к общей шине ПК через контроллеры устройств ввода-вывода.

Таким образом обеспечивается стандартная конфигурация ПК, когда на общей шине находятся быстродействующие процессор, оперативная память и контроллеры. Остальные устройства (будь они внешние, например, принтеры, или внутренние, такие как жесткие диски, например) подключаются к ПК только через специальные контроллеры.

Подключение внутренних устройств к ПК, также как и внешних устройств к ПК расширяет возможности компьютера. Например, жесткие диски существенно увеличивают память ПК.

Кроме того, внутренние и внешние устройства, подключенные к ПК посредством контроллеров, как правило, позволяют сохранять информацию даже после выключения электропитания компьютера.

При этом информация из оперативной памяти и из процессора стирается полностью без возможности последующего восстановления.

А значит, применяя внешние и внутренние устройства, можно обеспечить сохранность как информации, так и программ. Соответственно, после включения компьютера можно без потери программ и данных продолжать обработку информации. В противном случае приходилось бы после каждого включения компьютера заново его программировать.

Теперь посмотрим, как работает современный компьютер с момента его включения, как он «оживает» после подачи электропитания. У каждого компьютера в обязательном порядке есть базовое устройство ввода-вывода (BIOS). В момент включения компьютера из него автоматически считывается информация о конфигурации ПК.

Конфигурация ПК – это информация о процессоре и его возможностях, об оперативной памяти и ее размерах (о количестве ячеек памяти), о контроллерах устройств ввода-вывода, подключенных к общей шине ПК. Таким образом, в памяти ПК восстанавливается конфигурация компьютера («забытая» им в момент предыдущего выключения), и теперь процессор, оперативная память и контроллеры могут работать согласованно между собой.

Базовое устройство ввода-вывода (BIOS) является единственным устройством внутри ПК, которому не нужно электрическое питание для хранения данных. Для этого в старых моделях компьютеров к нему подключались специальные аккумуляторы. В современных моделях могут использоваться устройства, не нуждающиеся в электропитании для долговременного хранения информации, например, флеш-память. Иначе, повторяюсь, невозможно сохранить информацию о конфигурации компьютера после выключения электрического питания.

Из базового устройства ввода-вывода (BIOS) в процессе загрузки компьютера также считывается информация о том, на каком из внешних устройств ПК находится загружаемая в него операционная система.

На все это требуется немалое время, поэтому компьютер не начинает работу немедленно после включения. Для ускорения включения компьютера в ноутбуках и, реже, в стационарных компьютерах применяются методы «быстрого» включения и выключения, так называемые спящий и ждущий режимы. Но для того, чтобы быстро включить компьютер, не тратя времени на ожидание загрузки операционной системы, нужно сначала его «правильно» выключить.

При выключении компьютера путем перевода его в один из указанных выше режимов (спящий или ждущий) в оперативной памяти или на жестком диске сохраняется образ операционной системы и прикладных программ на момент выключения компьютера.

Затем при включении компьютера остается только загрузить этот сохраненный образ в оперативную память, и запустить выполнение прерванных программ. И это происходит намного быстрее, чем запуск операционной системы из начальной точки загрузки.

Говоря о спящем и ждущем режимах выключения компьютера, необходимо отметить, что выключение компьютера в ждущий режим требует обязательного сохранения электрического подключения компьютера. Это связано с тем, что в ждущем режиме информация о конфигурации компьютера записывается в оперативную память, работа которой без электрического питания невозможна.

А вот при выключении в спящий режим компьютер можно отключить от электрической сети, так как вся необходимая для последующего включения электропитания информация сохраняется на жестком диске, и не теряется при отключении питания.

После загрузки операционной системы процессор начинает выполнять те программы, которые необходимы пользователю ПК. Разумеется, пользователи не задумываются о том, какими командами пользуется процессор ПК, из каких ячеек оперативной памяти он берет данные и в какие ячейки их записывает после обработки и т.д. Пользователей ПК от этого избавили программисты, которые обеспечили перевод инструкций пользователей на язык, понятный процессору ПК.

Опять мы видим, что программное обеспечение компьютеров играет решающую роль в том, что современные ПК стали столь распространенными и удобными для работы устройствами обработки информации…

В дополнение к статье можно посмотреть видео о ждущем режиме, и настройке (при необходимости) спящего режима:

Некоторые пользователи даже не догадываются, что при каждом выключении ПК стирает часть данных. Конечно, это не касается пользовательских файлов или программ, однако все равно существует риск утраты некоторой информации.

Что происходит при отключении питания ПК

Прежде всего стоит отметить, что память компьютера делится на три типа:

постоянная (ПЗУ);
оперативная (ОЗУ);
кэш.

ОЗУ предназначена для непосредственного хранения той информации, которая необходима для работы компьютера в конкретный момент времени. Иными словами, ее можно назвать краткосрочной памятью.

К сожалению, оперативная память зависит от энергии, потому при выключении или перезагрузке компьютера все ее данные обнуляются. При неплановом отключении устройства (например, при сбоях, принудительном завершении работы или отключении электричества) риск утратить информацию значительно возрастает.

Какие данные хранятся в ОЗУ

ОЗУ, как правило, работает с двумя видами данных:

системная информация, которая необходима для правильного функционирования Windows и различных программ;
пользовательские файлы, которые еще не сохранились.

К примеру, если вы печатаете текст в редакторе и не сохранили его на жесткий диск, то при аварийном отключении ПК вся информация будет утеряна.

Когда при выключении данные из ОЗУ сохраняются

Существует несколько вариантов отключения компьютера, при которых данные оперативной памяти не удаляются. Так, режим гибернации означает, что вся информация будет перенесена из ОЗУ на жесткий диск, а затем загружена обратно.

Кроме того, стандартное отключение Windows тоже позволяет сохранять «временные файлы». При таком способе сведения о всех запущенных службах и процессах записываются в отдельный файл и сохраняются на жестком диске. После запуска компьютер немедленно получит доступ к этим данным, так что сама система загрузится намного быстрее, чем при полном удалении сведений ОЗУ.

Обычное отключение ПК не приводит к потере важных файлов и сведений. В случае аварийного прекращения работы устройство попросту не успевает переписать данные из оперативной памяти на жесткий диск и пользователь потеряет все файлы, которые не успел сохранить. Чтобы избежать подобных проблем, рекомендуется настроить автосохранение в редакторах, срабатывающее через каждые несколько минут.

Рубрика «Разушаем мифы» посвящена наиболее распространенным мифам, которые укоренились в мире информационных технологий. Редакторы тестовой лаборатории CHIP помогут отличить выдумку от правды.

Мартин Эгер, сотрудник тестовой лаборатории CHIP Миф. При отключении компьютера оперативная память полностью очищается, и в ней не остается никаких данных.

Правда. Оперативная память (RAM) — это энергозависимая быстродействующая память компьютера, в которой временно хранятся данные и команды, необходимые процессору для выполнения операций.

Модуль RAM состоит из отдельных ячеек памяти, каждая из которых содержит один бит информации. В ячейке имеются транзистор и конденсатор, который может иметь два состояния — заряжен (значение бита «1») или разряжен (значение «0»). Транзистор управляет доступом к конденсатору, для чего он подключен к двум цепям — разрядной шине (Bit Line) и шине WL (Word Line).

Конструкция модуля оперативной памяти В ходе операций чтения процессор ПК сначала активирует шину WL, после чего транзистор открывается. Последний играет роль ключа, удерживающего конденсатор от разрядки. В ходе записи процессор передает данные по разрядной шине. При этом заряд конденсатора становится равным ее потенциалу, который соответствует значению «1» или «0». А по причине того, что заряд в процессе чтения утрачивается, после каждой операции чтения выполняется также процедура записи, в результате которой восстанавливается содержимое ячейки. При этом заряженный конденсатор хранит в одной из пластин всего около 100 000 электронов. Столь малое количество заряда из-за утечки тока может быстро перейти в окружающий материал микросхемы. Для предотвращения этого оперативная память всех современных микросхем обновляется каждые 15 микросекунд, то есть несколько тысяч раз в секунду. Вследствие конструктивных особенностей одни ячейки теряют заряд быстрее, а другие медленнее, поэтому большинство битов сохраняют свое состояние даже при комнатной температуре в течение нескольких секунд.

Если охладить микросхемы памяти до –50 °C, то заряд будет храниться в конденсаторе длительное время. При такой температуре в их полупроводниковом материале повышается сопротивление, и оно препятствует тому, чтобы заряд рассеивался вследствие явления утечки тока. В ходе проведенного нами тестирования наш компьютер смог успешно выйти из режима ожидания, после того как мы извлекли охлажденный модуль оперативной памяти из разъема и через несколько секунд снова его установили.

Компьютер – это сложная машина, освоить которую не каждому под силу. Вспомните своих бабушку и дедушку: насколько трудно им понять, как работает ПК, что нужно для включения и как управлять мышкой. Чтобы понять, почему при отключении компьютера информация стирается, важно разобраться с основными принципами работы устройства.

Память

Компьютерная память – это крайне важная функция. Каждому пользователю нужно, чтобы ПК хранил информацию. Любой программе необходимо, чтобы данные либо временно, либо постоянно находились в ОС. Интернет тоже использует память, сохраняя в специальные папки данные.

Важно, чтобы у компьютера было умение длительно хранить информацию. Чтобы работа системы была корректна, она использует память.

Часто на уроках информатики задают вопрос о том, откуда при отключении компьютера стирается информация. Чтобы ответить на него, нужно понимать, какая память существует, где находятся временные файлы, а куда сохраняются данные на постоянной основе.

Итак, в компьютере есть внутренняя и внешняя память. Первый вариант содержит быструю и энергозависимую память как отдельный подвид. Также внутренняя может быть постоянной. Первый подвид представлен оперативной памятью и кэшем, а второй подвид – это ROM и CMOS.

Под внешней памятью подразумевают накопители типа флешек, дисков и пр.

Организация

Известно, что при отключении компьютера информация исчезает, стирается с определенного вида памяти. Речь идет как раз о внутренней памяти. Она не остается при выключении ПК. Сама память представлена набором ячеек, которые хранят материалы. Каждый такой блок имеет свой адрес.

Размеры ячеек, типы данных – все это может быть разным в зависимости от ПК. Например, в старых моделях компьютера часто ячейки были крупные, одна могла достигать 64 бит. Такой тип блоков назывался «словами».

Классификация

Вообще, классифицировать любую память не так уж и просто. Есть несколько вариантов, как это можно сделать. Все будет зависеть от параметров классификации. К примеру, компьютерную память можно распределить по назначению:

Временная позволяет сохранять промежуточные результаты обработки.
Корректирующая сохраняет адреса ячеек, которые повреждены.
Управляющая содержит управляющие программы и представлена часто в виде ПЗУ.
Буферная хранит информацию при обмене её между разными аппаратами или приложениями.
Кеш хранит данные, которые чаще всего используются, предоставляя к ним быстрый доступ.
Разделяемая открыта сразу ряду пользователей, действиям или чипам.

Адресное пространство также позволяет разделять память на три типа:

Реальная или физическая память имеет физическое расположение данных.
Виртуальная не имеет физического местоположения.
Оверлейная имеет сразу пару областей с одним адресом, но доступна может быть только одна.

Оперативная

Итак, при отключении компьютера информация стирается с оперативки. ОЗУ - энергозависимая составляющая ПК. В ней сохраняется специальный машинный код, который вырабатывается во время работы ПК. Также оперативка может быть заполнена входными, выходными и промежуточными данными, над которыми работает чип.

Обмен

Такая память должна свободно перемещаться от процессора к ОЗУ и обратно. Делает она это двумя путями. Первый – напрямую, второй – через регистр процессора или кеш.

Современная оперативная память полупроводниковая. Она собирает данные и сохраняет в том случае, когда на модули подается электричество. Если их отключить на короткое и длительное время, данные могут либо исказиться, либо полностью уничтожиться.

Альтернатива

Материнская память имеет энергосберегающий режим работы. ПК уходит в «сон», при этом потребление энергии устройством сокращается. Несмотря на то что гибернация приводит к тому, что питание оперативки отключается, информация сохраняется. Для этого все содержимое система переносит на устройство постоянного хранения. В этом случае чаще всего используется винчестер.

Вообще, на оперативной памяти собирается информация о программах и данных операционной системы. Чтобы все работало стабильно, нужен большой запас ОЗУ. От этого будет зависеть многозадачность ПК и то, насколько стабильно будут проходить все процессы.

Модули

Теперь вы понимаете, откуда стирается информация при отключении компьютера. Но как же на деле выглядит оперативная память? В современных ПК она представлена пластинками – модулями. Они динамические и имеют полупроводниковые интегральные схемы. Пользователи употребляют ОЗУ, когда говорят именно об этих модулях, поскольку они и считаются запоминающим устройством.

Модули организованы по схеме устройств с произвольным доступом. Динамический тип несколько дешевле, чем статический. Имеет большую плотность. Поэтому на одной площади кремниевого кристалла помещается больше блоков памяти. Но дешевле она потому, что снижается значительно быстродействие.

Статическая оперативка соответственно дороже, поскольку быстрее. Такая тенденция вызвала рост модулей динамического типа, поскольку его производить легче. Статический вариант рассчитан на кеш-память микропроцессоров.

Динамический

При выключении компьютера вся информация стирается. Причины этого кроются в самом типе оперативной памяти. Чтобы понять это, рассмотрим оба типа подобнее.

Динамический тип как мы выяснили более экономичный. Он хранит разряды по определенной схеме. Она состоит из конденсатора и транзистора. Есть варианты с двумя конденсаторами. Этот тип экономичный, поскольку сама схема на 1 бит дешевле нескольких транзисторов. Также такое количество элементов требует меньшей площади на кристалле.

Динамический тип называют DRAM. Несмотря на имеющиеся достоинства, есть у него и недостатки. К примеру, работа его медленнее, поскольку изменение состояния триггера на входе происходит быстрее, чем в случае с конденсатором. Это происходит потому, что конденсатор сначала нужно зарядить и разрядить, а на это уходит больше времени, чем обычное переключение триггера.

Еще один недостаток связан с тем, что по истечении определенного времени происходит разрядка конденсатора. Разряжаются они быстрее, если емкость их небольшая, а утечка тока, наоборот, внушительная.

Статическая

После отключения компьютера информация стирается независимо от типа памяти. Даже если перед нами статические модули, все равно после прекращения подачи напряжения данные уничтожаются. Это потому что любая оперативка энергозависимая и работает корректно только при подаче электричества.

Статическая память получила имя SRAM. Это оперативка, которую не нужно генерировать. Имеет произвольный доступ. Достоинство такого варианта – быстродействие. В схеме присутствуют триггеры. Благодаря их работе переключение не занимает много времени. Но есть и недостатки у этого типа. Поскольку в триггере находится много транзисторов – это удовольствие дорогое. Такая группа, помимо своего веса, занимает и много места на кристалле.

После выключения компьютера вся информация стирается и с кеша. Это сверхоперативная память, которая, кстати, чаще состоит именно из статического типа. Представлена быстрым запоминающим устройством с небольшим объемом. Используется память при обмене информации. Данные переходят от микропроцессоров к оперативке и обратно. Скорость вызвана тем, что нужно обеспечить компенсацию разницы в скорости за счет разных объемов данных.

Если в случае с оперативной памятью устройством являются модули, то в случае с кешем работу на себя берет контроллер. Он работает в качестве программного «экстрасенса». В случае с запуском определенного приложения пытается предсказать какая информация может понадобиться процессору в ближайшее время. Поэтому быстро подгружает их в память.

Стоит понимать, что в этом случае есть вероятность как угадать, так и ошибиться. Если контроллер правильно предугадал, тогда из кеша быстро извлекаются нужные данные. Если же информации там нет, тогда процессор её извлекает из оперативной памяти. Этот процесс соответственно несколько медленнее.

Кеш-память располагается на микросхемах статического типа. Они быстрые, малоемкие и дорогие. Сейчас микропроцессоры состоят из встроенной кеш-памяти, которая может быть представлена разного уровня. Первая ступень имеет размер до 384 Кб. Может быть установлен и второй уровень с объемом до 12 Мб.

При отключении компьютера информация стирается с внутренней памяти. Но это не совсем так. Насколько нам уже известно, к внутренней памяти относят энергозависимую и постоянную. Так вот именно постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) считается энергонезависимым, а значит, информация с него никуда не девается после отключения ПК.

Этот вариант обозначается как ROM. Это память, которая может сохранять данные, но не может их изменять. Поэтому вариант нужен только для считывания информации с него. Часто этот тип используется для записи команд, рассчитанных на запуск системы. Это снова-таки доказывает нам, что с ПЗУ не стирается вся информация после отключения компьютера.

Восстановление

Что делать, если вы работаете с программами и документами, а при отключении компьютера от сети информация исчезает? Обычно это вопрос задают те, у кого внезапно отключили электричество.

Важно понимать сразу, что потеря файлов не так страшно в этом случае, как скачок напряжения, который приведет к поломке комплектующих. Поэтому, если с вами такое случилось, лучше отключить ПК от розетки. Так вы обезопасите материнскую плату от сгорания или винчестер от повреждения.

После возобновления работы нужно проверить, какие данные были утеряны. Если вы работали с документом в Word, то, скорее всего, программа успела создать резервную копию с последними сохраненными изменениями. Некоторые приложения при аварийном отключении могут сохранять временные копии проектов, с которыми работали до отключения.

Если все-таки что-то важное было утеряно, можно попробовать восстановить данные с помощью программы. Таких в интернете много. Они помогают просканировать диск, увидеть утерянные или поврежденные данные.

Выводы

Помните, что при отключении компьютера информация стирается только из оперативной памяти или кеша. Туда не сохраняются ваши личные данные, поэтому ничего важного вы не потеряете. Обычно оперативка содержит программную информацию, которая нужна в конкретно данный момент. Чаще это коды для быстрого возобновления работы с программами, загруженная информация с отдельных источников и пр.

Читайте также: