實現作業系統備用的系統及方法
2023-10-09 22:01:24
專利名稱：實現作業系統備用的系統及方法
技術領域：
本發明涉及一種實現作業系統備用的系統及方法，特別涉及一種能夠立刻啟用備用作業系統而不中斷用戶工作，並且能夠實現對用戶數據的實時備份，以及對作業系統故障的快速修復的實現作業系統備用的系統及方法，屬於計算機技術領域。
背景技術：
計算機作業系統是連接計算機硬體與上層軟體及用戶的橋梁，用於控制計算機硬體設備，管理計算機資源和數據存儲訪問，以及利用計算機硬體為各種應用軟體提供運行環境，其可靠性和安全性至關重要。
如今，越來越多的複雜應用被部署在單一的作業系統環境中，導致用戶應用環境變得非常複雜，容易出現宕機等故障，因此在實際應用中，需要通過相互隔離的作業系統環境實現多應用、多用戶相互隔離，並保護用戶數據和隱私的安全。同時，病毒攻擊、錯誤操作、應用程式之間的相互影響、以及應用程式與作業系統之間的相互影響等各種因素，使得用戶應用環境更加脆弱而容易崩潰。因此在實際應用中，在通過相互隔離的作業系統環境實現多應用、多用戶相互隔離的同時，還需要進一步地實現備用的作業系統環境和用戶數據，以便作業系統不能工作時立刻啟動備用作業系統繼續工作，以及實現在作業系統與其備用作業系統之間實時共享用戶數據，以便作業系統不能工作時可以使用共享的用戶數據繼續工作。
此外，在信息化飛速發展的今天，由於計算機作業系統發生故障而導致的資源和成本損耗已不容忽視，因此，如何實現對發生故障的計算機作業系統的快速修復，也成為亟待解決的問題。
現有技術中，為了解決上述的作業系統備用的問題，通常採用備用計算機或作業系統備份的方法，其缺點在於，在切換到備用計算機或備份的作業系統時，需要中止用戶的工作，並且不能實時地備份用戶數據。
現有技術中，為了解決上述的作業系統故障修復的問題，通常採用使用作業系統恢復軟體的方法。該方法是使用作業系統恢復軟體將作業系統還原到出故障之前的某個正常運行狀態，其缺點同樣在於修復過程中用戶需要停止工作而造成資源和成本的損耗。
發明內容
本發明的目的之一是針對上述現有技術的不足，提供一種實現作業系統備用的系統及方法，能夠立刻啟用備用作業系統而不中斷用戶工作，並且能夠實現實時地備份用戶數據。
本發明的另一目的是針對上述現有技術的不足，提供一種實現作業系統備用的系統及方法，用於作業系統的故障修復，能夠實現不中斷用戶工作的快速修復。
為實現上述目的，本發明提供了一種實現作業系統備用的系統，包括系統隔離模塊，用於執行所述備用控制模塊發送的命令；備用控制模塊，與所述系統隔離模塊交互，用於根據用戶指令向所述系統隔離模塊發送基於母作業系統和/或子作業系統模塊建立和/或啟動新子作業系統模塊的命令，並保存相應的備用關係信息。
進一步地，所述實現作業系統備用的系統還可包括數據隔離模塊，用於監控所述子作業系統模塊對動態數據的讀/寫訪問。所述系統隔離模塊可由外存訪問控制模塊和代理模塊構成；所述外存訪問控制模塊設置於硬碟存儲器的磁碟空間中，用於保存所述母作業系統的磁碟位圖文件和/或所述子作業系統模塊的磁碟位圖文件；所述代理模塊分別與所述外存訪問控制模塊、子作業系統模塊交互，用於監控所述子作業系統模塊對文件和/或數據的讀/寫操作，並根據所述外存訪問控制模塊中設定的文件和/或數據訪問規則對文件和/或數據的讀/寫請求進行處理。
為實現發明目的，本發明還提供了一種實現作業系統備用的方法，包括以下步驟步驟1、備用控制模塊向系統隔離模塊發送建立新子作業系統模塊的命令；步驟2、系統隔離模塊根據所述備用控制模塊發送的命令，基於母作業系統和/或當前子作業系統模塊，執行所述建立新子作業系統模塊的操作；步驟3、備用控制模塊保存所述新子作業系統模塊相應的備用關係信息。
上述技術方案中，所述母作業系統為現有技術中作業系統的內核或作業系統的內核與預先設置的應用程式，用於提供完成作業系統必需的基本功能的軟體程序，並對其獨享磁碟空間及磁碟空白空間進行讀訪問。基於母作業系統和/或當前子作業系統模塊建立新子作業系統模塊的操作在現有技術中即為建立所述新子作業系統模塊，使其包括用戶對所述母作業系統所做的任何修改信息，並與所述母作業系統交互，對所述母作業系統的獨享磁碟空間進行讀訪問，且對所述新子作業系統模塊的獨享磁碟空間及磁碟空白空間進行讀/寫訪問。
進一步地，所述步驟2中執行所述建立新子作業系統模塊的操作可包括系統隔離模塊根據所述備用控制模塊發送的命令，創建一個或多個當前子作業系統模塊的一個或多個拷貝。所述步驟3可包括所述備用控制模塊為所述新子作業系統模塊設置共享數據區。
在所述步驟1之前還可包括步驟01，即為系統隔離模塊創建不可更改的母作業系統的磁碟位圖文件，所述磁碟位圖文件標識所述母作業系統的獨享磁碟空間。在所述步驟01之後還可包括步驟02，即為系統隔離模塊引導建立一個或多個當前子作業系統模塊，並在系統隔離模塊中為每個當前子作業系統模塊創建對應的磁碟位圖文件和索引文件。在所述步驟02之後還包括步驟03，即為系統隔離模塊根據所述母作業系統的磁碟位圖文件和所有子作業系統模塊的磁碟位圖文件標識磁碟空白空間。
所述步驟3之後還可包括以下步驟步驟4為備用控制模塊根據啟動新子作業系統模塊的指令，查詢保存的所述備用關係信息，向所述系統隔離模塊發送啟動所述新子作業系統模塊的命令；步驟5為系統隔離模塊根據所述啟動所述新子作業系統模塊的命令，執行啟動所述新子作業系統模塊的操作。在所述步驟5之後還可包括所述數據隔離模塊將所述新子作業系統模塊的動態數據複製到共享數據區中。在所述步驟5之後還可包括所述數據隔離模塊監控所述新子作業系統模塊對所述動態數據的讀/寫訪問。在所述步驟5之後還可包括所述數據隔離模塊將所述新子作業系統模塊對所述動態數據的讀/寫訪問實時複製或重定向到所述共享數據區中。
在上述技術方案中，通過備用控制模塊和系統隔離模塊為一個或多個子作業系統模塊創建一個或多個備用模塊，也即為一個或多個不同的工作環境創建一個或多個備用工作環境，並通過系統隔離模塊實現不同的工作環境之間的相互獨立，通過數據隔離模塊實現子作業系統模塊與其備用模塊之間的數據共享和實時備份。當用戶的工作環境出現故障時，通過備用控制模塊和系統隔離模塊可以立刻啟動備用工作環境，同時通過數據隔離模塊可以從共享數據區獲得所有的工作文件和數據，從而克服了現有技術中在切換到備用計算機或備份的作業系統時需要中止用戶的工作且不能實時地備份用戶數據的缺陷。此外，在維修人員對作業系統故障進行修復時，通過備用工作環境可以遠程連接到用戶的計算機來進行維修，因此用戶不需在修復時停止在備用工作環境中的工作，而維修人員也不需等待計算機的空閒時間以進行維修，從而實現了不中斷用戶工作的快速修復，克服了現有技術中作業系統故障修復需要用戶停止工作而造成資源和成本的損耗的缺陷。
由上述技術方案可知，本發明通過作業系統隔離方法和數據隔離/共享方法，實現了作業系統備用，能夠達到立刻啟用備用作業系統而不中斷用戶工作、並且能夠實現實時地備份用戶數據、以及對作業系統故障的快速修復的有益效果。
圖1為本發明具體實施例一的示意圖；圖2為本發明具體實施例二的示意圖；圖3為本發明具體實施例三的示意圖；圖4為本發明具體實施例四的示意圖；圖5為本發明具體實施例五的示意圖；圖6為本發明具體實施例六的示意圖；圖7為本發明具體實施例七的示意圖；圖8為本發明具體實施例八的示意圖；圖9為本發明具體實施例九的示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。
參見圖1，為本發明具體實施例一，一種實現作業系統備用的系統，包括系統隔離模塊A和備用控制模塊B。系統隔離模塊A與母作業系統交互，用於系統隔離模塊A根據用戶指令建立和/或啟動子作業系統模塊。現有技術中母作業系統由作業系統內核或作業系統內核和預先設置的應用程式構成。具體來說，母作業系統可以為一個用以完成最基本功能的作業系統內核，所述作業系統內核指用於提供作業系統必需的基本功能的軟體程序，例如Linux、Unix、或者Windows的內核；也可以為作業系統內核和預先設置的應用程式，用於提供作業系統必需的基本功能和其它用戶選擇的功能，例如如果管理員設定所有的操作環境中都有office軟體，則可將office軟體安裝在母作業系統中。母作業系統用於提供完成作業系統必需的基本功能的軟體程序，以及對其獨享的磁碟空間進行讀訪問。現有技術中，母作業系統可為一個或多個(圖中未示出)，在傳統計算機架構下，同時僅能運行一個母作業系統，例如運行Linux或者Windows；在虛擬機架構下，同時可運行多個母作業系統。現有技術中子作業系統模塊可為一個或一個以上(圖中未示出)，包括用戶對所述母作業系統所作的任何修改信息，與所述母作業系統交互，用於對所述母作業系統獨享的磁碟空間進行讀訪問，以及對該子作業系統模塊獨享的磁碟空間進行讀/寫訪問。如果有多個子作業系統模塊，則各個子作業系統模塊具有各自的獨享的磁碟空間，且可對各自的獨享的磁碟空間及磁碟空白空間進行讀/寫訪問。系統隔離模塊A還分別與所述母作業系統和所述子作業系統模塊互，用於記錄所述母作業系統的獨享磁碟空間和所述子作業系統模塊的獨享磁碟空間，以及監控所述母作業系統和所述子作業系統模塊對磁碟空間的讀/寫訪問，具體為監控母作業系統和子作業系統模塊對磁碟空間的讀/寫訪問，監控所有對母作業系統的獨享磁碟空間的寫訪問。系統隔離模塊A可以設置在計算機的基本輸入輸出模塊(BIOS)或者擴展固件接口(EFI)中，且先於所述母作業系統啟動。系統隔離模塊A也可設置在母作業系統模塊A中的作業系統內核中，也可設置在母作業系統模塊A中的預先設置的應用程式中，且與所述母作業系統同時啟動。系統隔離模塊A也可設置在虛擬機的副作業系統模塊中，且與所述母作業系統同時啟動，或者先於所述母作業系統啟動。例如在支持虛擬機的計算機架構下，虛擬內存管理模塊(VIRTUAL MEMORY MANAGER，簡稱VMM)是虛擬機技術中最核心的部分，運行在所有其它作業系統之下，為運行在其上的作業系統分配和協調系統資源。例如VMWare公司的VMWare軟體、微軟公司的Virtual PC軟體、以及XenSource公司的Xen軟體都是支持虛擬機技術的軟體。VMM可以使同一個計算機系統中運行兩個或多個作業系統，可由系統隔離模塊A引導和/或建立多個子作業系統模塊。系統隔離模塊A可位於VMM中，與VMM同時啟動，用於監控並監控所有母作業系統和子作業系統模塊對磁碟空間的讀/寫訪問，實現作業系統的隔離。此外，也可在虛擬機系統中設有管理作業系統模塊或服務作業系統模塊(稱為副作業系統模塊)，和母作業系統同時運行或先於母作業系統運行，用於監控母作業系統的狀態，並為母作業系統和子作業系統模塊提供磁碟訪問接口，並將所述系統隔離模塊A設置在所述副作業系統模塊的內核之中或設置在所述副作業系統模塊的內核之外的應用程式中，實現作業系統的隔離。
備用控制模塊B與所述系統隔離模塊A交互，用於接收用戶的指令，根據用戶的指令向系統隔離模塊A發送建立和/或啟動新子作業系統模塊的命令，並保存相應的備用關係信息。備用控制模塊B可以被安裝到母作業系統中，在母作業系統啟動後加載並運行。在支持虛擬機技術的計算機體系中，備用控制模塊B可以設置於虛擬機的副作業系統中或虛擬機的系統管理軟體中，與所述母作業系統同時啟動或先於所述母作業系統啟動。備用控制模塊B也可以被設置於計算機的BIOS、EFI或虛擬機的虛擬內存管理模塊中，且先於所述母作業系統啟動。
本具體實施例一中，通過系統隔離模塊A和備用控制模塊B為一個或多個子作業系統模塊創建一個或多個用於備用的新子作業系統模塊，也即為一個或多個不同的工作環境創建一個或多個備用工作環境，並通過系統隔離模塊A實現了不同的工作環境之間的相互獨立。
參見圖2所示的本發明具體實施例二的示意圖，一種實現作業系統備用的系統，與本發明具體實施例一的區別在於還包括數據隔離模塊C，與所述子作業系統模塊交互，用於監控所述子作業系統模塊對動態數據的讀/寫訪問，具體包括將所述子作業系統模塊的動態數據複製到共享數據區中，監控所述子作業系統模塊B對所述動態數據的讀/寫訪問，並將所述子作業系統模塊B對所述動態數據的讀/寫訪問重定向和/或實時複製到所述共享數據區中。數據隔離模塊C可以設置於所述母作業系統和/或子作業系統模塊中，且在所述母作業系統和/或子作業系統模塊啟動後加載並運行。數據隔離模塊C也可以設置於虛擬機的副作業系統中或虛擬機的系統管理軟體中，與所述母作業系統同時啟動或先於所述母作業系統啟動。所述共享數據區可以是隱藏的磁碟分區，例如基於硬碟HPA(Host Protection Area)標準構建的磁碟分區，也可以是一個普通的未隱藏的磁碟空間。該共享數據區與所述母作業系統的獨享磁碟空間、所述子作業系統模塊的獨享磁碟空間不重疊。所述動態數據是指用戶數據。現有技術中，子作業系統模塊包括作業系統程序和數據、應用軟體程序和數據、用戶數據。其中用戶數據是最有價值的，而且是經常變化的，所以稱為動態數據。數據隔離模塊C能夠實時的監控並監控對動態數據的操作，並將對動態數據的讀/寫訪問重定向和/或實時複製到共享數據區中，從而實現了隔離作業系統的動態數據，並在啟動備用作業系統時能夠共享先前的動態數據。
參見圖3，為本發明具體實施例三的示意圖，當用戶當前使用的子作業系統模塊M1出現故障時，通過備用控制模塊B和系統隔離模塊A可以立刻啟動子作業系統模塊M1對應的用於備用的子作業系統模塊M2，所述子作業系統模塊M2包括所述子作業系統模塊M1中用戶對所述母作業系統模塊所作的任何修改信息，所述子作業系統模塊M2啟動後可與所述母作業系統交互，用於對所述母作業系統獨享的磁碟空間進行讀訪問。所述子作業系統模塊M2與所述數據隔離模塊C交互，用於所述數據隔離模塊C將所述子作業系統模塊M1和所述子作業系統模塊M2的動態數據複製到共享數據區中；所述數據隔離模塊C監控所述子作業系統模塊M1和/或所述子作業系統模塊M2對所述動態數據的讀/寫訪問，並將所述子作業系統模塊M1和/或所述子作業系統模塊M2對所述動態數據的讀/寫訪問重定向或實時複製到所述共享數據區中。
在本實施例中，通過數據隔離模塊C實現子作業系統模塊M1與其備用的子作業系統模塊M2之間的數據共享和實時備份。當用戶當前使用的子作業系統模塊M1出現故障時，通過備用控制模塊B和系統隔離模塊A可以立刻啟動子作業系統模塊M2，同時子作業系統模塊M2通過數據隔離模塊C可以從共享數據區獲得子作業系統模塊M1所有的工作文件和數據，從而克服了現有技術中在切換到備用計算機或備份的作業系統時需要中止用戶的工作且不能實時地備份用戶數據的缺陷。另外，用戶在子作業系統模塊M2中可以訪問子作業系統模塊M1中的文件和數據，並且可以對這些文件和數據進行操作，如複製、刪除、修改等。同樣，用戶在子作業系統模塊M1中也可以訪問子作業系統模塊M2中的文件和數據，並且可以對這些文件和數據進行操作，如複製、刪除、修改等。從而當維修人員對發生故障的作業系統進行修復時，可以通過該作業系統的備用模塊遠程連接到用戶的計算機，並進行遠程的維修，從而用戶無需因為維修而停止工作或宕機，而維修人員也無需等待計算機的空閒時間才進行維修。
參見圖4，為本發明具體實施例四的示意圖，其與具體實施例三的區別在於，系統隔離模塊A還包括代理模塊D和外存訪問控制模塊E，所述外存訪問控制模塊E設置於硬碟存儲器的磁碟空間中，包括母作業系統的磁碟位圖文件，用於記錄母作業系統的磁碟存儲狀態，標識母作業系統在磁碟上的獨享磁碟空間；子作業系統模塊M1、M2的磁碟位圖文件，用於記錄子作業系統模塊M1、M2的磁碟存儲狀態，標識子作業系統模塊M1、M2在磁碟上的獨享磁碟空間；子作業系統模塊M1、M2的索引文件，用於標識所有被系統隔離模塊A轉儲的數據的調用地址與轉儲後的存儲地址及二者間的對應關係。所述代理模塊D分別與外存訪問控制模塊E、子作業系統模塊M1、子作業系統模塊M2交互，用於監控子作業系統模塊M1或子作業系統模塊M2對文件和/或數據的讀/寫操作，並根據外存訪問控制模塊D中設定的文件和/或數據訪問規則對文件和/或數據的讀/寫請求進行處理，其中，所述文件和/或數據保存在母作業系統的、或子作業系統模塊M1的、或子作業系統模塊M2的獨享磁碟空間中。在本實施例中，系統隔離模塊A通過代理模塊E和外存訪問控制模塊D實現對母作業系統、子作業系統模塊M1、及子作業系統模塊M2的隔離和監控。
參見圖5所示的本發明具體實施例五的示意圖，一種實現作業系統備用的方法，包括以下步驟在步驟1中，備用控制模塊向系統隔離模塊發送建立新子作業系統模塊的命令；然後在步驟2中，系統隔離模塊根據所述備用控制模塊發送的命令，基於母作業系統和/或當前子作業系統模塊，執行所述建立新子作業系統模塊的操作；最後在步驟3中，備用控制模塊保存所述新子作業系統模塊相應的備用關係信息。
其中，所述步驟3可包括所述備用控制模塊為所述新子作業系統模塊設置共享數據區。所述步驟2中執行所述建立新子作業系統模塊的操作可包括系統隔離模塊根據所述備用控制模塊發送的命令，創建一個或多個當前子作業系統模塊的一個或多個拷貝。
在本實施例中，通過複製子作業系統模塊或者子作業系統模塊的備用模塊，或者通過母作業系統模塊，產生新的子作業系統模塊的備用模塊；並通過數據共享方法實現該子作業系統模塊的備用模塊可以共享該子作業系統模塊的工作數據。
參見圖6所示的本發明具體實施例六的示意圖，與具體實施例五的區別在於在所述步驟1之前還可包括步驟01，即為系統隔離模塊創建不可更改的母作業系統的磁碟位圖文件，所述磁碟位圖文件標識所述母作業系統的獨享磁碟空間。
參見圖7所示的本發明具體實施例七的示意圖，與具體實施例六的區別在於在所述步驟01之後還可包括步驟02，即為系統隔離模塊引導建立一個或多個當前子作業系統模塊，並在系統隔離模塊中為每個當前子作業系統模塊創建對應的磁碟位圖文件和索引文件。所述磁碟位圖文件標識所述當前子作業系統模塊的獨享磁碟空間，所述索引文件標識所有被所述系統隔離模塊轉儲數據的調用地址、轉儲後的存儲地址以及二者間的對應關係。
參見圖8所示的本發明具體實施例八的示意圖，與具體實施例七的區別在於在所述步驟02之後還可包括步驟03，即為系統隔離模塊根據所述母作業系統的磁碟位圖文件和所有子作業系統模塊的磁碟位圖文件標識磁碟空白空間。所述磁碟空白空間為所述母作業系統模塊的磁碟位圖文件以及子作業系統模塊的磁碟位圖文件中標識的獨享磁碟空間以外的磁碟空間。
參見圖9所示的本發明具體實施例九的示意圖，與具體實施例五的區別在於所述步驟3之後還可包括以下步驟在步驟4中，備用控制模塊根據啟動新子作業系統模塊的指令，查詢保存的所述備用關係信息，向所述系統隔離模塊發送啟動所述新子作業系統模塊的命令；然後在步驟5中，系統隔離模塊根據所述啟動所述新子作業系統模塊的命令，執行啟動所述新子作業系統模塊的操作。
其中，在所述步驟5之後還可包括所述數據隔離模塊將所述新子作業系統模塊的動態數據複製到共享數據區中。在所述步驟5之後還可包括所述數據隔離模塊監控所述新子作業系統模塊對所述動態數據的讀/寫訪問。在所述步驟5之後還可包括所述數據隔離模塊將所述新子作業系統模塊對所述動態數據的讀/寫訪問實時複製到所述共享數據區中。
在本具體實施例九中，當接收到用戶發出的引導所述子作業系統模塊的備用模塊啟動的命令後，備用控制模塊根據用戶發出的引導子作業系統模塊的備用模塊的指令，查詢保存的所述對應關係信息，並根據所述對應關係信息向所述系統隔離模塊發送引導所述子作業系統的備用模塊的命令；然後系統隔離模塊根據所述備用控制模塊發送的引導所述子作業系統的備用模塊的命令，執行引導所述子作業系統的備用模塊的操作。其中，在執行完步驟5之後即執行以下操作所述數據隔離模塊將所述新子作業系統模塊的動態數據複製到共享數據區中，並監控所述新子作業系統模塊對所述動態數據的讀/寫訪問，將所述新子作業系統模塊對所述動態數據的讀/寫訪問實時複製到所述共享數據區中。在執行所述步驟5之後還執行以下作業系統隔離模塊對所述新子作業系統模塊對文件和/或數據的讀/寫請求進行處理，所述文件和/或數據保存在所述母作業系統模塊的、或所述子作業系統模塊的、或所述子作業系統模塊的備用模塊的獨享磁碟空間中。具體包括系統隔離模塊監控所述新子作業系統模塊對所述文件和/或數據的訪問請求，並判斷是否為讀請求；如果是讀請求則代理模塊通過外存訪問控制模塊定位該文件和/或數據在所述磁碟空間上的位置，然後讀取該文件和/或數據並返回給發起請求的模塊；如果是寫請求則代理模塊將該寫請求中攜帶的文件和/或數據寫入所述磁碟空間中。其中，所述的讀取該文件和/或數據並返回給發起請求的模塊具體包括以下步驟系統隔離模塊提取新子作業系統模塊發起的讀取磁碟數據操作的調用地址；然後系統隔離模塊根據所述調用地址，查詢新子作業系統模塊的索引文件中是否記錄有該調用地址對應的存儲地址，是則從所述存儲地址讀取數據並返回給當前子作業系統模塊，否則從所述調用地址讀取數據並返回給新子作業系統模塊。所述的將該寫請求中攜帶的文件和/或數據寫入所述磁碟空間中具體包括以下步驟系統隔離模塊提取新子作業系統模塊發起的寫入磁碟數據操作的調用地址；然後根據所述調用地址，查詢當前子作業系統模塊的索引文件中是否記錄有該調用地址對應的存儲地址，是則將數據寫入該存儲地址位置，否則將數據寫入磁碟空白空間，並將寫入的地址作為該調用地址對應的存儲地址記錄在當前子作業系統模塊的索引文件中，以及將新子作業系統模塊的磁碟位圖文件中記錄的該存儲地址的對應位置標記為有數據狀態。
在本具體實施例九中，通過備用控制模塊和系統隔離模塊為一個或多個子作業系統模塊創建一個或多個備用模塊，並通過系統隔離模塊實現不同的子作業系統模塊及其備用模塊之間的相互隔離，以及通過數據隔離模塊實現子作業系統模塊與其備用模塊之間的數據共享和實時備份。當用戶當前使用的子作業系統模塊出現故障時，通過備用控制模塊和系統隔離模塊可以立刻啟動其備用模塊，同時通過數據隔離模塊可以使該備用模塊從共享數據區獲得所有的工作文件和數據，從而克服了現有技術中在切換到備用計算機或備份的作業系統時需要中止用戶的工作且不能實時地備份用戶數據的缺陷。
最後所應說明的是以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對本發明作限制性理解。儘管參照上述較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解其依然可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而這種修改或者等同替換並不脫離本發明技術方案的精神和範圍。
權利要求
1.一種實現作業系統備用的系統，其特徵在於，包括系統隔離模塊，用於執行所述備用控制模塊發送的命令；備用控制模塊，與所述系統隔離模塊交互，用於根據用戶指令向所述系統隔離模塊發送基於母作業系統和/或子作業系統模塊建立和/或啟動新子作業系統模塊的命令，並保存相應的備用關係信息。
2.根據權利要求1所述的系統，其特徵在於還包括數據隔離模塊，用於監控所述子作業系統模塊對動態數據的讀/寫訪問。
3.根據權利要求1所述的系統，其特徵在於所述系統隔離模塊由外存訪問控制模塊和代理模塊構成；所述外存訪問控制模塊設置於硬碟存儲器的磁碟空間中，用於保存所述母作業系統的磁碟位圖文件和/或所述子作業系統模塊的磁碟位圖文件；所述代理模塊分別與所述外存訪問控制模塊、子作業系統模塊交互，用於監控所述子作業系統模塊對文件和/或數據的讀/寫操作，並根據所述外存訪問控制模塊中設定的文件和/或數據訪問規則對文件和/或數據的讀/寫請求進行處理。
4.根據權利要求1或2所述的系統，其特徵在於所述系統隔離模塊設置於計算機的BIOS、EFI或虛擬機的虛擬內存管理模塊中，且先於所述母作業系統啟動。
5.根據權利要求1或2所述的系統，其特徵在於所述系統隔離模塊設置於虛擬機的副作業系統模塊中，且與所述母作業系統同時啟動，或者先於所述母作業系統啟動。
6.根據權利要求1或2所述的系統，其特徵在於所述系統隔離模塊設置於所述母作業系統中的作業系統內核中，或者設置於所述母作業系統中的預先設置的應用程式中，且與所述母作業系統同時啟動。
7.根據權利要求1或2所述的系統，其特徵在於所述備用控制模塊設置於計算機的BIOS、EFI或虛擬機的虛擬內存管理模塊中，且先於所述母作業系統啟動。
8.根據權利要求1或2所述的系統，其特徵在於所述備用控制模塊設置於所述母作業系統中，且在所述母作業系統啟動後加載並運行。
9.根據權利要求1或2所述的系統，其特徵在於所述備用控制模塊設置於虛擬機的副作業系統或虛擬機的系統管理軟體中，與所述母作業系統同時啟動或先於所述母作業系統啟動。
10.根據權利要求2所述的系統，其特徵在於所述數據隔離模塊設置於所述母作業系統和/或子作業系統模塊中，且在所述母作業系統和/或子作業系統模塊啟動後加載並運行。
11.根據權利要求2所述的系統，其特徵在於所述數據隔離模塊設置於虛擬機的副作業系統中或虛擬機的系統管理軟體中，與所述母作業系統同時啟動或先於所述母作業系統啟動。
12.根據權利要求1或2所述的系統，其特徵在於所述母作業系統由作業系統內核或作業系統內核和預先設置的應用程式構成。
13.根據權利要求1或2所述的系統，其特徵在於所述子作業系統模塊中記錄有對所述母作業系統的修改信息。
14.一種實現作業系統備用的方法，其特徵在於，包括步驟1、備用控制模塊向系統隔離模塊發送建立新子作業系統模塊的命令；步驟2、系統隔離模塊根據所述備用控制模塊發送的命令，基於母作業系統和/或當前子作業系統模塊，執行所述建立新子作業系統模塊的操作；步驟3、備用控制模塊保存所述新子作業系統模塊相應的備用關係信息。
15.根據權利要求14所述的方法，其特徵在於，所述步驟3包括所述備用控制模塊為所述新子作業系統模塊設置共享數據區。
16.根據權利要求14或15所述的方法，其特徵在於，所述步驟2中執行所述建立新子作業系統模塊的操作包括系統隔離模塊根據所述備用控制模塊發送的命令，創建一個或多個當前子作業系統模塊的一個或多個拷貝。
17.根據權利要求14或15所述的方法，其特徵在於，在所述步驟1之前還包括步驟01、系統隔離模塊創建不可更改的母作業系統的磁碟位圖文件，所述磁碟位圖文件標識所述母作業系統的獨享磁碟空間。
18.根據權利要求17所述的方法，其特徵在於，在所述步驟01之後還包括步驟02、系統隔離模塊引導建立一個或多個當前子作業系統模塊，並在系統隔離模塊中為每個當前子作業系統模塊創建對應的磁碟位圖文件和索引文件。
19.根據權利要求18所述的方法，其特徵在於，在所述步驟02之後還包括步驟03、系統隔離模塊根據所述母作業系統的磁碟位圖文件和所有子作業系統模塊的磁碟位圖文件標識磁碟空白空間。
20.根據權利要求15所述的方法，其特徵在於，所述步驟3之後還包括步驟4、備用控制模塊根據啟動新子作業系統模塊的指令，查詢保存的所述備用關係信息，向所述系統隔離模塊發送啟動所述新子作業系統模塊的命令；步驟5、系統隔離模塊根據所述啟動所述新子作業系統模塊的命令，執行啟動所述新子作業系統模塊的操作。
21.根據權利要求20所述的方法，其特徵在於，在所述步驟5之後還包括所述數據隔離模塊將所述新子作業系統模塊的動態數據複製到共享數據區中。
22.根據權利要求21所述的方法，其特徵在於，在所述步驟5之後還包括所述數據隔離模塊監控所述新子作業系統模塊對所述動態數據的讀/寫訪問。
23.根據權利要求21所述的方法，其特徵在於，在所述步驟5之後還包括所述數據隔離模塊將所述新子作業系統模塊對所述動態數據的讀/寫訪問實時複製或重定向到所述共享數據區中。
全文摘要
一種實現作業系統備用的系統，包括系統隔離模塊和備用控制模塊。一種實現作業系統備用的方法，包括以下步驟步驟1為備用控制模塊向系統隔離模塊發送建立新子作業系統模塊的命令；步驟2為系統隔離模塊根據所述備用控制模塊發送的命令，基於母作業系統和/或當前子作業系統模塊，執行所述建立新子作業系統模塊的操作；步驟3為備用控制模塊保存所述新子作業系統模塊相應的備用關係信息。本發明提供的實現作業系統備用的系統及方法能夠立刻啟用備用作業系統而不中斷用戶工作、並且能夠實現對用戶數據的實時備份以及對作業系統故障的快速修復。
文檔編號G06F9/46GK101059768SQ200610072468
公開日2007年10月24日 申請日期2006年4月17日 優先權日2006年4月17日
發明者張興明 申請人:北京軟通科技有限責任公司