Perché il power cycling funziona?

Come dice Philip, un computer o un altro dispositivo elettronico digitale è una collezione di macchine a stati (registri e flipflop che sono o a zero o a uno; l'esatta combinazione di questi definisce lo stato). Se si collega semplicemente un mucchio di flipflop insieme e li si accende, essi lo faranno in uno stato casuale - alcuni 0, alcuni 1, senza una ragione particolare. Gli ingegneri si sono presto resi conto che questo è inutile, o peggio. È come se avviaste la vostra auto e a volte andasse immediatamente in retromarcia, a volte in avanti, e a volte se ne starebbe lì con la radio a tutto volume, indipendentemente dai pulsanti che avete premuto. Così, generalmente, tutta l'elettronica digitale è costruita con un circuito di reset all'accensione. Questo circuito rileva che l'alimentazione è stata appena applicata (usando un condensatore e un comparatore per esempio che essenzialmente confronta la tensione di alimentazione ora con quella che era 50 millisecondi fa), e genera un impulso che imposta tutti i flipflop a zero. Il circuito è progettato in modo che lo stato zero sia "innocuo" - l'auto si avvia in folle con il freno inserito. In un computer, questo avvia anche la sequenza di avvio - dallo stato zero, la CPU estrae le istruzioni da, diciamo, l'indirizzo zero dove si trova il firmware e inizia ad eseguirle. Quindi il ciclaggio dell'alimentazione ripristina il dispositivo ad uno stato noto. Potrebbe essere necessario tenere spento il dispositivo per un tempo sufficiente a far esaurire qualsiasi dispositivo di immagazzinamento dell'energia (ad esempio i condensatori), in modo che l'accensione generi il segnale di reset.

Per estensione, i sistemi operativi sono progettati in modo che quando vengono avviati, vadano in uno stato noto. Occasionalmente questo si rompe se i programmatori sono negligenti; è possibile creare un sistema bloccato in cui la rete di archiviazione non si avvia senza il server DNS e il server DNS non si avvia senza la rete di archiviazione, ma non importa finché non c'è un'interruzione di corrente di una settimana che prosciuga il carburante del generatore, o un programma critico è stato rimosso dal disco su un sistema in funzione, ma nessuno se ne accorge per settimane perché il programma è residente in memoria.