CN101140537A - 嵌入式操作系统的备份与恢复操作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及通用嵌入式系统中操作系统(含应用程序、配置参数等)的备份与恢复，提出了嵌入式系统中操作系统备份/恢复的具体方法。属于计算机技术在工业控制技术领域中的应用。本发明采用开关决定系统是正常运行还是进行备份/恢复操作运行，正常运行时独立使用一套操作系统；备份/恢复运行时使用另外一套简单系统，通过网络对正常运行使用的操作系统进行备份/恢复操作。
Description
技术领域
本发明涉及一种数据备份和恢复的方法，具体地讲本发明涉及一种通用嵌入式系统中操作系统(含应用程序)的备份与恢复，提出了嵌入式系统中操作系统备份/恢复的具体方法。属于计算机技术在工业控制领域中的应用技术领域。
背景技术
嵌入式系统通常是指以应用为中心，以嵌入式计算机技术为基础，适用于对功能、可靠性、成本、体积、功耗等有较高要求的专用计算机系统，常见的手机、汽车、娱乐系统等都使用了嵌入式系统。在工业控制领域中，如工业机器人、卫星、飞行系统、电力自动化保护等领域中嵌入式系统更是起到了举足轻重的作用。在电力自动化保护等要求比较严格的场合中，除了进行多机冗余备份以外，单机软件系统的备份与恢复也是一个极为重要的功能。
计算机系统中的备份/恢复功能通常通过本机硬盘/光盘来存储备份的文件，对于嵌入式系统来说由于不具有这些外围设备，因此基本上是不可实现的。嵌入式系统在公开文献中查到的备份方法是：本地增加备份存储器，根据系统上次启动的情况，提供一个状态标志来决定是否需要通过备份启动、恢复系统，但这里的使用的备份存储在本地，而且当硬件发生故障或更换使用硬件时无法简单实现原先运行配置的完全恢复
发明内容
本发明的目的是提供一种简单可靠的通过网络备份嵌入式操作系统的方法，通过这个方法，工业控制领域中控制设备的互换性可以得到很大的提高。
为了实现上述目的，本发明是采取以下的技术方案来实现的：
嵌入式操作系统的备份与恢复操作方法，包括：
(1)通过开关/跳线实现控制设备操作系统正常运行、备份/恢复操作的设定；
(2)通过网络实现控制设备操作系统的备份操作；所述的操作系统还包含应用程序、配置参数等；
(3)通过网络实现控制设备操作系统的恢复操作。
前述的控制设备嵌入式操作系统的备份与恢复操作方法，其特征在于更具体的步骤为：
(1)控制设备采用两块存储片：一块存储引导程序以及用于备份/恢复操作的系统(以下称简单系统)，一块存储正常运行需要的系统(以下称运行系统，即需要备份保存的嵌入式操作系统)。控制设备提供开关/跳线，根据开关/跳线的设定，引导程序决定引导运行系统还是引导简单系统；
(2)控制设备进行备份操作时，引导程序引导简单系统。简单系统起来后，等待网络传递进来的备份指令。此时，操作人员通过网络与控制设备通信，指示进行备份操作。控制设备接收到恢复指令后，通过网络将配置好的运行系统备份出来；
(3)控制设备进行恢复操作时，引导程序引导简单系统。简单系统起来后，等待网络传递进来的恢复指令。此时，操作人员通过网络与控制设备通信，指示进行恢复操作。控制设备接收到恢复指令后，通过网络将以前的备份下载到本机，再复制到运行系统的存储片中，完成恢复操作。
本发明的有益效果是：本发明可以实现系统的网络备份及恢复，在系统出现故障而需要恢复时或者系统需要升级时，无需厂家工程人员到现场处理，使得系统恢复更加快捷、方便、可靠。
具体实施方式
本发明所述的嵌入式操作系统的备份与恢复操作方法，其步骤为：
(1)根据控制设备上的开关/跳线设定，引导程序决定引导运行系统还是引导简单系统；
(2)现场设备安装/调试时，引导程序引导运行系统。运行系统启动正常后，调试人员根据用户的不同需求进行设备的调试、配置，确保设备正常运行；
(3)现场备份操作时，引导程序引导简单系统。简单系统运行后，操作人员使用专用通信程序通过网络与控制设备通信，指示进行备份操作，控制设备通过网络将配置好的嵌入式操作系统备份出来，所述的嵌入式操作系统包含内核、文件系统、应用程序、配置参数等；
(4)现场恢复操作时，引导程序引导简单系统。简单系统运行后，操作人员使用专用通信程序通过网络与控制设备通信，指示进行恢复操作，控制设备通过网络将以前的备份文件下载到本机，再写到存储芯片中，完成恢复操作。
具体地讲本发明涉及的控制设备采用的嵌入式系统硬件以PowerPC处理器平台为基础，采用两块存储片：一片NOR FLASH存储片和一片NAND FLASH存储片。控制设备上具有一个功能配置开关S，用于决定系统引导的方向：从NOR FLASH引导还是从NAND FLASH引导。软件系统以U-BOOT作为系统引导程序，LINUX作为操作系统软件平台支撑应用软件运行。
NOR FLASH存储片容量较小，用于存储引导程序和简单系统。简单系统主要包含LINUX内核、根文件系统、备份/恢复后台通信程序以及备份/恢复所需的程序/脚本等。由于简单系统功能相对简单，因此各部分内容较少，适合存放到容量较小的NOR FLASH中。
NAND FLASH存储片容量较大，用于存储运行系统。运行系统主要包含LINUX内核、根文件系统、应用程序以及配置参数等。由于运行系统功能相对复杂，同时需要保存运行数据，因此需要的空间较大，适合采用容量较大的NAND FLASH作为程序存储器件。
控制设备生产时通过专用设备在NOR FLASH中写入了引导程序U-BOOT以及LINUX内核、文件系统等，这部分程序作为备份/恢复需要的简单系统基本上都是作为只读形式存在的，因此不用担心遭到损坏。而NAND FLASH中写入了LINUX内核程序以及根文件系统、应用程序、初始配置等，这部分作为运行系统的一部分可能会在未来进行升级，而配置参数需要现场运行时设定，因此相对来说是变化的。
现场安装、调试时，功能配置开关处于ON状态，U-BOOT引导NAND FLASH存储片中的运行系统。运行系统启动后，调试人员根据现场的不同配置进行相关的设定，相应的配置参数写入NAND FLASH中，此时的NAND FLASH中构建了一个完整的运行系统。
需要进行备份操作时，功能配置开关处于OFF状态，U-BOOT引导NOR FLASH存储片中的简单系统。简单系统启动后，运行备份/恢复后台通信程序等待网络指令。用户通过网络利用专用通信程序发送备份操作指令给控制设备。控制设备一旦接收到备份指令，就通过调用相关程序/脚本将整个NAND FLASH存储片中存储的运行系统读出形成镜像文件并发送到网络上，完成整个运行系统的备份。
需要进行恢复操作时，功能配置开关处于OFF状态，U-BOOT引导NORFLASH存储片中的简单系统。简单系统启动后，运行备份/恢复后台通信程序等待网络指令。用户通过网络利用专用通信程序发送恢复操作指令给控制设备。控制设备一旦接收到恢复指令，就将网络上存储的运行系统镜像文件下载保存到本机，再通过调用相关程序/脚本把镜像文件完整写入到NAND FLASH存储片中，实现系统备份的恢复。
利用本发明可以在运行系统发生问题时将整个运行系统的数据完整地恢复，更换不同硬件时也可以实现原先运行系统数据的完整恢复，使用不同的备份镜像文件还可以方便的实现运行系统的升级。
以上已以较佳实施例公布本发明，然其并非用以限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
Claims (2)
1.嵌入式操作系统的备份与恢复操作方法，包括：
(1)通过开关/跳线实现操作系统正常运行、备份/恢复操作的设定；
(2)通过网络实现操作系统的备份操作；所述的操作系统还包含应用程序、配置参数等；
(3)通过网络实现操作系统的恢复操作。
2.根据权利要求1所述的嵌入式操作系统的备份与恢复操作方法，其特征在于更具体的步骤为：
(1)控制设备采用两块存储片：一块存储引导程序以及用于备份/恢复操作的简单系统，一块存储正常运行需要的运行系统；控制设备提供开关/跳线，根据开关/跳线的设定，引导程序决定引导运行系统还是引导简单系统；
(2)控制设备进行备份操作时，引导程序引导简单系统；操作人员通过网络与简单系统中的程序通信，指示进行备份操作；简单系统根据指令，通过网络将运行系统备份到网络上；
(3)控制设备进行恢复操作时，引导程序引导简单系统；操作人员通过网络与简单系统中的程序通信，指示进行恢复操作；简单系统根据指令，通过网络将备份下载到本机，再复制到运行系统的存储片中，完成恢复操作。
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| CNA2007101337648A CN101140537A (zh) | 2007-10-24 | 2007-10-24 | 嵌入式操作系统的备份与恢复操作方法 |
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Publications (1)
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| CN101140537A true CN101140537A (zh) | 2008-03-12 |
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Family Applications (1)
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