CN101059768A - 实现操作系统备用的系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种实现操作系统备用的系统，包括系统隔离模块和备用控制模块。一种实现操作系统备用的方法，包括以下步骤：步骤1为备用控制模块向系统隔离模块发送建立新子操作系统模块的命令；步骤2为系统隔离模块根据所述备用控制模块发送的命令，基于母操作系统和/或当前子操作系统模块，执行所述建立新子操作系统模块的操作；步骤3为备用控制模块保存所述新子操作系统模块相应的备用关系信息。本发明提供的实现操作系统备用的系统及方法能够立刻启用备用操作系统而不中断用户工作、并且能够实现对用户数据的实时备份以及对操作系统故障的快速修复。

Description

实现操作系统备用的系统及方法

技术领域

本发明涉及一种实现操作系统备用的系统及方法，特别涉及一种能够立刻启用备用操作系统而不中断用户工作，并且能够实现对用户数据的实时备份，以及对操作系统故障的快速修复的实现操作系统备用的系统及方法，属于计算机技术领域。

背景技术

计算机操作系统是连接计算机硬件与上层软件及用户的桥梁，用于控制计算机硬件设备，管理计算机资源和数据存储访问，以及利用计算机硬件为各种应用软件提供运行环境，其可靠性和安全性至关重要。

如今，越来越多的复杂应用被部署在单一的操作系统环境中，导致用户应用环境变得非常复杂，容易出现宕机等故障，因此在实际应用中，需要通过相互隔离的操作系统环境实现多应用、多用户相互隔离，并保护用户数据和隐私的安全。同时，病毒攻击、错误操作、应用程序之间的相互影响、以及应用程序与操作系统之间的相互影响等各种因素，使得用户应用环境更加脆弱而容易崩溃。因此在实际应用中，在通过相互隔离的操作系统环境实现多应用、多用户相互隔离的同时，还需要进一步地实现备用的操作系统环境和用户数据，以便操作系统不能工作时立刻启动备用操作系统继续工作，以及实现在操作系统与其备用操作系统之间实时共享用户数据，以便操作系统不能工作时可以使用共享的用户数据继续工作。

此外，在信息化飞速发展的今天，由于计算机操作系统发生故障而导致的资源和成本损耗已不容忽视，因此，如何实现对发生故障的计算机操作系统的快速修复，也成为亟待解决的问题。

现有技术中，为了解决上述的操作系统备用的问题，通常采用备用计算机或操作系统备份的方法，其缺点在于，在切换到备用计算机或备份的操作系统时，需要中止用户的工作，并且不能实时地备份用户数据。

现有技术中，为了解决上述的操作系统故障修复的问题，通常采用使用操作系统恢复软件的方法。该方法是使用操作系统恢复软件将操作系统还原到出故障之前的某个正常运行状态，其缺点同样在于：修复过程中用户需要停止工作而造成资源和成本的损耗。

发明内容

本发明的目的之一是针对上述现有技术的不足，提供一种实现操作系统备用的系统及方法，能够立刻启用备用操作系统而不中断用户工作，并且能够实现实时地备份用户数据。

本发明的另一目的是针对上述现有技术的不足，提供一种实现操作系统备用的系统及方法，用于操作系统的故障修复，能够实现不中断用户工作的快速修复。

为实现上述目的，本发明提供了一种实现操作系统备用的系统，包括：系统隔离模块，用于执行所述备用控制模块发送的命令；备用控制模块，与所述系统隔离模块交互，用于根据用户指令向所述系统隔离模块发送基于母操作系统和/或子操作系统模块建立和/或启动新子操作系统模块的命令，并保存相应的备用关系信息。

进一步地，所述实现操作系统备用的系统还可包括数据隔离模块，用于监控所述子操作系统模块对动态数据的读/写访问。所述系统隔离模块可由外存访问控制模块和代理模块构成；所述外存访问控制模块设置于硬盘存储器的磁盘空间中，用于保存所述母操作系统的磁盘位图文件和/或所述子操作系统模块的磁盘位图文件；所述代理模块分别与所述外存访问控制模块、子操作系统模块交互，用于监控所述子操作系统模块对文件和/或数据的读/写操作，并根据所述外存访问控制模块中设定的文件和/或数据访问规则对文件和/或数据的读/写请求进行处理。

为实现发明目的，本发明还提供了一种实现操作系统备用的方法，包括以下步骤：

步骤1、备用控制模块向系统隔离模块发送建立新子操作系统模块的命令；

步骤2、系统隔离模块根据所述备用控制模块发送的命令，基于母操作系统和/或当前子操作系统模块，执行所述建立新子操作系统模块的操作；

步骤3、备用控制模块保存所述新子操作系统模块相应的备用关系信息。

上述技术方案中，所述母操作系统为现有技术中操作系统的内核或操作系统的内核与预先设置的应用程序，用于提供完成操作系统必需的基本功能的软件程序，并对其独享磁盘空间及磁盘空白空间进行读访问。基于母操作系统和/或当前子操作系统模块建立新子操作系统模块的操作在现有技术中即为：建立所述新子操作系统模块，使其包括用户对所述母操作系统所做的任何修改信息，并与所述母操作系统交互，对所述母操作系统的独享磁盘空间进行读访问，且对所述新子操作系统模块的独享磁盘空间及磁盘空白空间进行读/写访问。

进一步地，所述步骤2中执行所述建立新子操作系统模块的操作可包括：系统隔离模块根据所述备用控制模块发送的命令，创建一个或多个当前子操作系统模块的一个或多个拷贝。所述步骤3可包括：所述备用控制模块为所述新子操作系统模块设置共享数据区。

在所述步骤1之前还可包括步骤01，即为：系统隔离模块创建不可更改的母操作系统的磁盘位图文件，所述磁盘位图文件标识所述母操作系统的独享磁盘空间。在所述步骤01之后还可包括步骤02，即为：系统隔离模块引导建立一个或多个当前子操作系统模块，并在系统隔离模块中为每个当前子操作系统模块创建对应的磁盘位图文件和索引文件。在所述步骤02之后还包括步骤03，即为：系统隔离模块根据所述母操作系统的磁盘位图文件和所有子操作系统模块的磁盘位图文件标识磁盘空白空间。

所述步骤3之后还可包括以下步骤：步骤4为备用控制模块根据启动新子操作系统模块的指令，查询保存的所述备用关系信息，向所述系统隔离模块发送启动所述新子操作系统模块的命令；步骤5为系统隔离模块根据所述启动所述新子操作系统模块的命令，执行启动所述新子操作系统模块的操作。在所述步骤5之后还可包括：所述数据隔离模块将所述新子操作系统模块的动态数据复制到共享数据区中。在所述步骤5之后还可包括：所述数据隔离模块监控所述新子操作系统模块对所述动态数据的读/写访问。在所述步骤5之后还可包括：所述数据隔离模块将所述新子操作系统模块对所述动态数据的读/写访问实时复制或重定向到所述共享数据区中。

在上述技术方案中，通过备用控制模块和系统隔离模块为一个或多个子操作系统模块创建一个或多个备用模块，也即为一个或多个不同的工作环境创建一个或多个备用工作环境，并通过系统隔离模块实现不同的工作环境之间的相互独立，通过数据隔离模块实现子操作系统模块与其备用模块之间的数据共享和实时备份。当用户的工作环境出现故障时，通过备用控制模块和系统隔离模块可以立刻启动备用工作环境，同时通过数据隔离模块可以从共享数据区获得所有的工作文件和数据，从而克服了现有技术中在切换到备用计算机或备份的操作系统时需要中止用户的工作且不能实时地备份用户数据的缺陷。此外，在维修人员对操作系统故障进行修复时，通过备用工作环境可以远程连接到用户的计算机来进行维修，因此用户不需在修复时停止在备用工作环境中的工作，而维修人员也不需等待计算机的空闲时间以进行维修，从而实现了不中断用户工作的快速修复，克服了现有技术中操作系统故障修复需要用户停止工作而造成资源和成本的损耗的缺陷。

由上述技术方案可知，本发明通过操作系统隔离方法和数据隔离/共享方法，实现了操作系统备用，能够达到立刻启用备用操作系统而不中断用户工作、并且能够实现实时地备份用户数据、以及对操作系统故障的快速修复的有益效果。

附图说明

图1为本发明具体实施例一的示意图；

图2为本发明具体实施例二的示意图；

图3为本发明具体实施例三的示意图；

图4为本发明具体实施例四的示意图；

图5为本发明具体实施例五的示意图；

图6为本发明具体实施例六的示意图；

图7为本发明具体实施例七的示意图；

图8为本发明具体实施例八的示意图；

图9为本发明具体实施例九的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

参见图1，为本发明具体实施例一，一种实现操作系统备用的系统，包括系统隔离模块A和备用控制模块B。系统隔离模块A与母操作系统交互，用于系统隔离模块A根据用户指令建立和/或启动子操作系统模块。现有技术中母操作系统由操作系统内核或操作系统内核和预先设置的应用程序构成。具体来说，母操作系统可以为一个用以完成最基本功能的操作系统内核，所述操作系统内核指用于提供操作系统必需的基本功能的软件程序，例如Linux、Unix、或者Windows的内核；也可以为操作系统内核和预先设置的应用程序，用于提供操作系统必需的基本功能和其它用户选择的功能，例如如果管理员设定所有的操作环境中都有office软件，则可将office软件安装在母操作系统中。母操作系统用于提供完成操作系统必需的基本功能的软件程序，以及对其独享的磁盘空间进行读访问。现有技术中，母操作系统可为一个或多个(图中未示出)，在传统计算机架构下，同时仅能运行一个母操作系统，例如运行Linux或者Windows；在虚拟机架构下，同时可运行多个母操作系统。现有技术中子操作系统模块可为一个或一个以上(图中未示出)，包括用户对所述母操作系统所作的任何修改信息，与所述母操作系统交互，用于：对所述母操作系统独享的磁盘空间进行读访问，以及对该子操作系统模块独享的磁盘空间进行读/写访问。如果有多个子操作系统模块，则各个子操作系统模块具有各自的独享的磁盘空间，且可对各自的独享的磁盘空间及磁盘空白空间进行读/写访问。系统隔离模块A还分别与所述母操作系统和所述子操作系统模块互，用于记录所述母操作系统的独享磁盘空间和所述子操作系统模块的独享磁盘空间，以及监控所述母操作系统和所述子操作系统模块对磁盘空间的读/写访问，具体为监控母操作系统和子操作系统模块对磁盘空间的读/写访问，监控所有对母操作系统的独享磁盘空间的写访问。系统隔离模块A可以设置在计算机的基本输入输出模块(BIOS)或者扩展固件接口(EFI)中，且先于所述母操作系统启动。系统隔离模块A也可设置在母操作系统模块A中的操作系统内核中，也可设置在母操作系统模块A中的预先设置的应用程序中，且与所述母操作系统同时启动。系统隔离模块A也可设置在虚拟机的副操作系统模块中，且与所述母操作系统同时启动，或者先于所述母操作系统启动。例如：在支持虚拟机的计算机架构下，虚拟内存管理模块(VIRTUAL MEMORY MANAGER，简称VMM)是虚拟机技术中最核心的部分，运行在所有其它操作系统之下，为运行在其上的操作系统分配和协调系统资源。例如VMWare公司的VMWare软件、微软公司的Virtual PC软件、以及XenSource公司的Xen软件都是支持虚拟机技术的软件。VMM可以使同一个计算机系统中运行两个或多个操作系统，可由系统隔离模块A引导和/或建立多个子操作系统模块。系统隔离模块A可位于VMM中，与VMM同时启动，用于监控并监控所有母操作系统和子操作系统模块对磁盘空间的读/写访问，实现操作系统的隔离。此外，也可在虚拟机系统中设有管理操作系统模块或服务操作系统模块(称为副操作系统模块)，和母操作系统同时运行或先于母操作系统运行，用于监控母操作系统的状态，并为母操作系统和子操作系统模块提供磁盘访问接口，并将所述系统隔离模块A设置在所述副操作系统模块的内核之中或设置在所述副操作系统模块的内核之外的应用程序中，实现操作系统的隔离。

备用控制模块B与所述系统隔离模块A交互，用于接收用户的指令，根据用户的指令向系统隔离模块A发送建立和/或启动新子操作系统模块的命令，并保存相应的备用关系信息。备用控制模块B可以被安装到母操作系统中，在母操作系统启动后加载并运行。在支持虚拟机技术的计算机体系中，备用控制模块B可以设置于虚拟机的副操作系统中或虚拟机的系统管理软件中，与所述母操作系统同时启动或先于所述母操作系统启动。备用控制模块B也可以被设置于计算机的BIOS、EFI或虚拟机的虚拟内存管理模块中，且先于所述母操作系统启动。

本具体实施例一中，通过系统隔离模块A和备用控制模块B为一个或多个子操作系统模块创建一个或多个用于备用的新子操作系统模块，也即为一个或多个不同的工作环境创建一个或多个备用工作环境，并通过系统隔离模块A实现了不同的工作环境之间的相互独立。

参见图2所示的本发明具体实施例二的示意图，一种实现操作系统备用的系统，与本发明具体实施例一的区别在于：还包括数据隔离模块C，与所述子操作系统模块交互，用于监控所述子操作系统模块对动态数据的读/写访问，具体包括：将所述子操作系统模块的动态数据复制到共享数据区中，监控所述子操作系统模块B对所述动态数据的读/写访问，并将所述子操作系统模块B对所述动态数据的读/写访问重定向和/或实时复制到所述共享数据区中。数据隔离模块C可以设置于所述母操作系统和/或子操作系统模块中，且在所述母操作系统和/或子操作系统模块启动后加载并运行。数据隔离模块C也可以设置于虚拟机的副操作系统中或虚拟机的系统管理软件中，与所述母操作系统同时启动或先于所述母操作系统启动。所述共享数据区可以是隐藏的磁盘分区，例如基于硬盘HPA(Host Protection Area)标准构建的磁盘分区，也可以是一个普通的未隐藏的磁盘空间。该共享数据区与所述母操作系统的独享磁盘空间、所述子操作系统模块的独享磁盘空间不重叠。所述动态数据是指用户数据。现有技术中，子操作系统模块包括：操作系统程序和数据、应用软件程序和数据、用户数据。其中用户数据是最有价值的，而且是经常变化的，所以称为动态数据。数据隔离模块C能够实时的监控并监控对动态数据的操作，并将对动态数据的读/写访问重定向和/或实时复制到共享数据区中，从而实现了隔离操作系统的动态数据，并在启动备用操作系统时能够共享先前的动态数据。

参见图3，为本发明具体实施例三的示意图，当用户当前使用的子操作系统模块M1出现故障时，通过备用控制模块B和系统隔离模块A可以立刻启动子操作系统模块M1对应的用于备用的子操作系统模块M2，所述子操作系统模块M2包括所述子操作系统模块M1中用户对所述母操作系统模块所作的任何修改信息，所述子操作系统模块M2启动后可与所述母操作系统交互，用于：对所述母操作系统独享的磁盘空间进行读访问。所述子操作系统模块M2与所述数据隔离模块C交互，用于：所述数据隔离模块C将所述子操作系统模块M1和所述子操作系统模块M2的动态数据复制到共享数据区中；所述数据隔离模块C监控所述子操作系统模块M1和/或所述子操作系统模块M2对所述动态数据的读/写访问，并将所述子操作系统模块M1和/或所述子操作系统模块M2对所述动态数据的读/写访问重定向或实时复制到所述共享数据区中。

在本实施例中，通过数据隔离模块C实现子操作系统模块M1与其备用的子操作系统模块M2之间的数据共享和实时备份。当用户当前使用的子操作系统模块M1出现故障时，通过备用控制模块B和系统隔离模块A可以立刻启动子操作系统模块M2，同时子操作系统模块M2通过数据隔离模块C可以从共享数据区获得子操作系统模块M1所有的工作文件和数据，从而克服了现有技术中在切换到备用计算机或备份的操作系统时需要中止用户的工作且不能实时地备份用户数据的缺陷。另外，用户在子操作系统模块M2中可以访问子操作系统模块M1中的文件和数据，并且可以对这些文件和数据进行操作，如复制、删除、修改等。同样，用户在子操作系统模块M1中也可以访问子操作系统模块M2中的文件和数据，并且可以对这些文件和数据进行操作，如复制、删除、修改等。从而当维修人员对发生故障的操作系统进行修复时，可以通过该操作系统的备用模块远程连接到用户的计算机，并进行远程的维修，从而用户无需因为维修而停止工作或宕机，而维修人员也无需等待计算机的空闲时间才进行维修。

参见图4，为本发明具体实施例四的示意图，其与具体实施例三的区别在于，系统隔离模块A还包括代理模块D和外存访问控制模块E，所述外存访问控制模块E设置于硬盘存储器的磁盘空间中，包括：母操作系统的磁盘位图文件，用于记录母操作系统的磁盘存储状态，标识母操作系统在磁盘上的独享磁盘空间；子操作系统模块M1、M2的磁盘位图文件，用于记录子操作系统模块M1、M2的磁盘存储状态，标识子操作系统模块M1、M2在磁盘上的独享磁盘空间；子操作系统模块M1、M2的索引文件，用于标识所有被系统隔离模块A转储的数据的调用地址与转储后的存储地址及二者间的对应关系。所述代理模块D分别与外存访问控制模块E、子操作系统模块M1、子操作系统模块M2交互，用于：监控子操作系统模块M1或子操作系统模块M2对文件和/或数据的读/写操作，并根据外存访问控制模块D中设定的文件和/或数据访问规则对文件和/或数据的读/写请求进行处理，其中，所述文件和/或数据保存在母操作系统的、或子操作系统模块M1的、或子操作系统模块M2的独享磁盘空间中。在本实施例中，系统隔离模块A通过代理模块E和外存访问控制模块D实现对母操作系统、子操作系统模块M1、及子操作系统模块M2的隔离和监控。

参见图5所示的本发明具体实施例五的示意图，一种实现操作系统备用的方法，包括以下步骤：在步骤1中，备用控制模块向系统隔离模块发送建立新子操作系统模块的命令；然后在步骤2中，系统隔离模块根据所述备用控制模块发送的命令，基于母操作系统和/或当前子操作系统模块，执行所述建立新子操作系统模块的操作；最后在步骤3中，备用控制模块保存所述新子操作系统模块相应的备用关系信息。

其中，所述步骤3可包括：所述备用控制模块为所述新子操作系统模块设置共享数据区。所述步骤2中执行所述建立新子操作系统模块的操作可包括：系统隔离模块根据所述备用控制模块发送的命令，创建一个或多个当前子操作系统模块的一个或多个拷贝。

在本实施例中，通过复制子操作系统模块或者子操作系统模块的备用模块，或者通过母操作系统模块，产生新的子操作系统模块的备用模块；并通过数据共享方法实现该子操作系统模块的备用模块可以共享该子操作系统模块的工作数据。

参见图6所示的本发明具体实施例六的示意图，与具体实施例五的区别在于：在所述步骤1之前还可包括步骤01，即为：系统隔离模块创建不可更改的母操作系统的磁盘位图文件，所述磁盘位图文件标识所述母操作系统的独享磁盘空间。

参见图7所示的本发明具体实施例七的示意图，与具体实施例六的区别在于：在所述步骤01之后还可包括步骤02，即为：系统隔离模块引导建立一个或多个当前子操作系统模块，并在系统隔离模块中为每个当前子操作系统模块创建对应的磁盘位图文件和索引文件。所述磁盘位图文件标识所述当前子操作系统模块的独享磁盘空间，所述索引文件标识所有被所述系统隔离模块转储数据的调用地址、转储后的存储地址以及二者间的对应关系。

参见图8所示的本发明具体实施例八的示意图，与具体实施例七的区别在于：在所述步骤02之后还可包括步骤03，即为：系统隔离模块根据所述母操作系统的磁盘位图文件和所有子操作系统模块的磁盘位图文件标识磁盘空白空间。所述磁盘空白空间为所述母操作系统模块的磁盘位图文件以及子操作系统模块的磁盘位图文件中标识的独享磁盘空间以外的磁盘空间。

参见图9所示的本发明具体实施例九的示意图，与具体实施例五的区别在于：所述步骤3之后还可包括以下步骤：在步骤4中，备用控制模块根据启动新子操作系统模块的指令，查询保存的所述备用关系信息，向所述系统隔离模块发送启动所述新子操作系统模块的命令；然后在步骤5中，系统隔离模块根据所述启动所述新子操作系统模块的命令，执行启动所述新子操作系统模块的操作。

其中，在所述步骤5之后还可包括：所述数据隔离模块将所述新子操作系统模块的动态数据复制到共享数据区中。在所述步骤5之后还可包括：所述数据隔离模块监控所述新子操作系统模块对所述动态数据的读/写访问。在所述步骤5之后还可包括：所述数据隔离模块将所述新子操作系统模块对所述动态数据的读/写访问实时复制到所述共享数据区中。

在本具体实施例九中，当接收到用户发出的引导所述子操作系统模块的备用模块启动的命令后，备用控制模块根据用户发出的引导子操作系统模块的备用模块的指令，查询保存的所述对应关系信息，并根据所述对应关系信息向所述系统隔离模块发送引导所述子操作系统的备用模块的命令；然后系统隔离模块根据所述备用控制模块发送的引导所述子操作系统的备用模块的命令，执行引导所述子操作系统的备用模块的操作。其中，在执行完步骤5之后即执行以下操作：所述数据隔离模块将所述新子操作系统模块的动态数据复制到共享数据区中，并监控所述新子操作系统模块对所述动态数据的读/写访问，将所述新子操作系统模块对所述动态数据的读/写访问实时复制到所述共享数据区中。在执行所述步骤5之后还执行以下操作：系统隔离模块对所述新子操作系统模块对文件和/或数据的读/写请求进行处理，所述文件和/或数据保存在所述母操作系统模块的、或所述子操作系统模块的、或所述子操作系统模块的备用模块的独享磁盘空间中。具体包括：系统隔离模块监控所述新子操作系统模块对所述文件和/或数据的访问请求，并判断是否为读请求；如果是读请求则代理模块通过外存访问控制模块定位该文件和/或数据在所述磁盘空间上的位置，然后读取该文件和/或数据并返回给发起请求的模块；如果是写请求则代理模块将该写请求中携带的文件和/或数据写入所述磁盘空间中。其中，所述的读取该文件和/或数据并返回给发起请求的模块具体包括以下步骤：系统隔离模块提取新子操作系统模块发起的读取磁盘数据操作的调用地址；然后系统隔离模块根据所述调用地址，查询新子操作系统模块的索引文件中是否记录有该调用地址对应的存储地址，是则从所述存储地址读取数据并返回给当前子操作系统模块，否则从所述调用地址读取数据并返回给新子操作系统模块。所述的将该写请求中携带的文件和/或数据写入所述磁盘空间中具体包括以下步骤：系统隔离模块提取新子操作系统模块发起的写入磁盘数据操作的调用地址；然后根据所述调用地址，查询当前子操作系统模块的索引文件中是否记录有该调用地址对应的存储地址，是则将数据写入该存储地址位置，否则将数据写入磁盘空白空间，并将写入的地址作为该调用地址对应的存储地址记录在当前子操作系统模块的索引文件中，以及将新子操作系统模块的磁盘位图文件中记录的该存储地址的对应位置标记为有数据状态。

在本具体实施例九中，通过备用控制模块和系统隔离模块为一个或多个子操作系统模块创建一个或多个备用模块，并通过系统隔离模块实现不同的子操作系统模块及其备用模块之间的相互隔离，以及通过数据隔离模块实现子操作系统模块与其备用模块之间的数据共享和实时备份。当用户当前使用的子操作系统模块出现故障时，通过备用控制模块和系统隔离模块可以立刻启动其备用模块，同时通过数据隔离模块可以使该备用模块从共享数据区获得所有的工作文件和数据，从而克服了现有技术中在切换到备用计算机或备份的操作系统时需要中止用户的工作且不能实时地备份用户数据的缺陷。

最后所应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明作限制性理解。尽管参照上述较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这种修改或者等同替换并不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (23)

1、一种实现操作系统备用的系统，其特征在于，包括：

系统隔离模块，用于执行所述备用控制模块发送的命令；

备用控制模块，与所述系统隔离模块交互，用于根据用户指令向所述系统隔离模块发送基于母操作系统和/或子操作系统模块建立和/或启动新子操作系统模块的命令，并保存相应的备用关系信息。

2、根据权利要求1所述的系统，其特征在于：还包括数据隔离模块，用于监控所述子操作系统模块对动态数据的读/写访问。

3、根据权利要求1所述的系统，其特征在于：

所述系统隔离模块由外存访问控制模块和代理模块构成；

所述外存访问控制模块设置于硬盘存储器的磁盘空间中，用于保存所述母操作系统的磁盘位图文件和/或所述子操作系统模块的磁盘位图文件；

所述代理模块分别与所述外存访问控制模块、子操作系统模块交互，用于监控所述子操作系统模块对文件和/或数据的读/写操作，并根据所述外存访问控制模块中设定的文件和/或数据访问规则对文件和/或数据的读/写请求进行处理。

4、根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于：所述系统隔离模块设置于计算机的BIOS、EFI或虚拟机的虚拟内存管理模块中，且先于所述母操作系统启动。

5、根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于：所述系统隔离模块设置于虚拟机的副操作系统模块中，且与所述母操作系统同时启动，或者先于所述母操作系统启动。

6、根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于：所述系统隔离模块设置于所述母操作系统中的操作系统内核中，或者设置于所述母操作系统中的预先设置的应用程序中，且与所述母操作系统同时启动。

7、根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于：所述备用控制模块设置于计算机的BIOS、EFI或虚拟机的虚拟内存管理模块中，且先于所述母操作系统启动。

8、根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于：所述备用控制模块设置于所述母操作系统中，且在所述母操作系统启动后加载并运行。

9、根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于：所述备用控制模块设置于虚拟机的副操作系统或虚拟机的系统管理软件中，与所述母操作系统同时启动或先于所述母操作系统启动。

10、根据权利要求2所述的系统，其特征在于：所述数据隔离模块设置于所述母操作系统和/或子操作系统模块中，且在所述母操作系统和/或子操作系统模块启动后加载并运行。

11、根据权利要求2所述的系统，其特征在于：所述数据隔离模块设置于虚拟机的副操作系统中或虚拟机的系统管理软件中，与所述母操作系统同时启动或先于所述母操作系统启动。

12、根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于：所述母操作系统由操作系统内核或操作系统内核和预先设置的应用程序构成。

13、根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于：所述子操作系统模块中记录有对所述母操作系统的修改信息。

14、一种实现操作系统备用的方法，其特征在于，包括：

步骤1、备用控制模块向系统隔离模块发送建立新子操作系统模块的命令；

步骤2、系统隔离模块根据所述备用控制模块发送的命令，基于母操作系统和/或当前子操作系统模块，执行所述建立新子操作系统模块的操作；

步骤3、备用控制模块保存所述新子操作系统模块相应的备用关系信息。

15、根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述步骤3包括：所述备用控制模块为所述新子操作系统模块设置共享数据区。

16、根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，所述步骤2中执行所述建立新子操作系统模块的操作包括：系统隔离模块根据所述备用控制模块发送的命令，创建一个或多个当前子操作系统模块的一个或多个拷贝。

17、根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，在所述步骤1之前还包括：

步骤01、系统隔离模块创建不可更改的母操作系统的磁盘位图文件，所述磁盘位图文件标识所述母操作系统的独享磁盘空间。

18、根据权利要求17所述的方法，其特征在于，在所述步骤01之后还包括：

步骤02、系统隔离模块引导建立一个或多个当前子操作系统模块，并在系统隔离模块中为每个当前子操作系统模块创建对应的磁盘位图文件和索引文件。

19、根据权利要求18所述的方法，其特征在于，在所述步骤02之后还包括：

步骤03、系统隔离模块根据所述母操作系统的磁盘位图文件和所有子操作系统模块的磁盘位图文件标识磁盘空白空间。

20、根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述步骤3之后还包括：

步骤4、备用控制模块根据启动新子操作系统模块的指令，查询保存的所述备用关系信息，向所述系统隔离模块发送启动所述新子操作系统模块的命令；

步骤5、系统隔离模块根据所述启动所述新子操作系统模块的命令，执行启动所述新子操作系统模块的操作。

21、根据权利要求20所述的方法，其特征在于，在所述步骤5之后还包括：所述数据隔离模块将所述新子操作系统模块的动态数据复制到共享数据区中。

22、根据权利要求21所述的方法，其特征在于，在所述步骤5之后还包括：所述数据隔离模块监控所述新子操作系统模块对所述动态数据的读/写访问。

23、根据权利要求21所述的方法，其特征在于，在所述步骤5之后还包括：所述数据隔离模块将所述新子操作系统模块对所述动态数据的读/写访问实时复制或重定向到所述共享数据区中。

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