CN101196839A - 双快闪只读存储器的数据修复与同步方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双快闪只读存储器的数据修复与同步方法，通过储存有相同系统数据的第一快闪只读存储器与第二快闪只读存储器其中之一对另一数据受损的快闪只读存储器进行数据修复并可在两块快闪只读存储器之间进行数据同步，借以保证在计算机系统运行过程中一旦一块快闪只读存储器中的系统数据被破坏，可以通过另一块快闪只读存储器中完好的系统数据对受损坏的操作系统及系统中档案进行恢复，同时还可通过定期进行数据同步的方式使得两块快闪只读存储器中储存的系统中重要的配置文件保持最新且内容完整。

Description

双快闪只读存储器的数据修复与同步方法

技术领域

本发明涉及一种计算机系统及系统文件的数据修复与同步的方法，尤其涉及一种通过双快闪只读存储器架构对计算机系统及系统文件进行数据修复与数据同步的方法。

背景技术

现今，人们处在一个信息的时代，信息无处不在，因特网、电子邮件(E-mail)以及不断涌现的各种新的应用等，导致人们对信息的依赖性迅速增长。企业要发展，必须依靠其信息的完整及准确，所以保护好企业的信息成为企业生存和发展的关键。

基于信息的重要性，现有技术中已经出现了许多关于信息的备份与恢复的方法或策略。例如：硬件产品的冗余策略，定点备份策略以及远程备份策略等。但是这些技术基本上是对用户储存好的数据进行备份与恢复。而除此以外，还有一些非常重要的信息，例如：操作系统以及系统中存放的一些配置文件，这些信息用来管理用户储存的数据等信息，因此对这些信息的备份与恢复也是非常必要的。

企业的信息一般都存放在专用的服务器上。对于专用的服务器来说，用户的数据等信息存放在储存设备上。操作系统，以及许多重要的配置文件则单独储存在一块被称为快闪只读存储器(Flash ROM)的磁盘上。一方面，在系统启动时，需要将快闪只读存储器上存放的操作系统加载到内部存储器并启动操作系统。另一方面，在系统运行过程中，需要对快闪只读存储器上的数据进行读写。一旦快闪只读存储器被破坏，用户会遗失一些重要的数据。更为糟糕的是，如果快闪只读存储器上存放的操作系统被破坏，那么整个系统将无法启动，快闪只读存储器上所有的数据都会遗失。一旦这些信息遗失，那么存放的其它用户信息也将被破坏。

对于恢复操作系统来说，也有一些现有技术。例如：Linux系统(一种可免费使用的多用户的计算机操作系统，可运行于一般的个人计算机上)的用户工具箱中存在一种被称为Linuxcare Bootable Business Card的工具，此工具简称为BBC，BBC是提供经验丰富的Linux系统管理员使用的一种工具，用以恢复受损害的Linux系统。BBC的作用是重新建立一个完整可运作的系统环境，以便用户可以对受损害的操作系统进行恢复。但BBC技术仅能将被损害的系统恢复，而系统中被破坏的文件则不能恢复。

综上所述，上述现有技术中所存在的问题在于，当快闪只读存储器受损或其中的数据被破坏后：

1、数据修复不能全自动进行，并且需要有经验的系统管理员通过专用的软件修复工具来完成。

2、如果操作系统和系统中的配置文件均被破坏，则只能恢复操作系统，而无法恢复系统中的文件。

3、如果快闪只读存储器的硬件损坏，则只能更换全新的快闪只读存储器，而原快闪只读存储器中的数据可能会完全遗失。

发明内容

为了解决上述现有技术中的问题与缺陷，本发明的目的在于提供一种双快闪只读存储器的数据修复与同步方法，预先固定一块第一快闪只读存储器至一个服务器的主机板，并以可插拔的方式连接一块第二快闪只读存储器至此服务器的主机板，而后通过储存有相同系统数据的上述第一及第二快闪只读存储器其中之一对其中另一块数据受损的快闪只读存储器进行数据修复并可在上述两块快闪只读存储器之间进行数据同步。

本发明所提供的一种双快闪只读存储器的数据修复与同步方法，包含以下步骤：

启动系统并在系统BIOS将控制权交给操作系统之前，将系统BIOS中存放的系统下次启动位置设定为第一快闪只读存储器；判断第二快闪只读存储器是否可以正常启动，如果可以正常启动，证明第二快闪只读存储器的数据不需要修复，则从第二快闪只读存储器启动操作系统，否则从第一快闪只读存储器启动操作系统；以及当操作系统从第一快闪只读存储器启动后，进一步包含如下步骤：(a)判断第二快闪只读存储器的数据修复次数是否大于一个预先设定的最大值，如果大于此最大值则结束数据修复，如果小于或等于此最大值则利用第一快闪只读存储器的数据对第二快闪只读存储器进行数据修复，然后执行步骤(b)；(b)将第二快闪只读存储器的数据修复次数加一；及(c)将系统下次启动位置修改为从第二快闪只读存储器启动，而后重新启动系统。

此外，本发明的双快闪只读存储器的数据修复与同步方法，其中当操作系统从第二快闪只读存储器启动后，进一步包含如下步骤：(a″)将第二快闪只读存储器的数据修复次数归零；(b″)判断第一快闪只读存储器的数据是否需要修复，如果需要修复则利用第二快闪只读存储器的数据对第一快闪只读存储器进行数据修复，然后执行步骤(c″)，如果不需要修复则直接执行步骤(c″)；；及(c″)将系统下次启动位置仍设定为从第二快闪只读存储器启动，而后结束数据修复。

另外，本发明所提供的双快闪只读存储器的数据修复与同步方法中，当判断第一及第二快闪只读存储器的数据均不需要修复或已经修复完好时，还包含在第一快闪只读存储器与第二快闪只读存储器之间进行数据同步的步骤，其具体步骤如下：比较第一及第二快闪只读存储器中储存的系统配置文件的时间戳；以及在系统启动时，或者在系统运行一段时间之后，或者在系统关闭或重新启动之前，将第一或第二快闪只读存储器中时间戳最新的系统配置文件拷贝至另一快闪只读存储器中以进行数据同步。

综上所述，与现有技术相比本发明的优点在于：

1、采用本发明的方法，如果在计算机系统启动或运行过程中一旦发现一块快闪只读存储器中的系统数据被破坏，可以立即通过另一块快闪只读存储器中完好的系统数据对受损坏的操作系统及系统中的文件自动进行恢复，不仅可以快速、全面地修复受损坏的操作系统及系统中的文件，还大大方便了系统管理人员对系统数据进行维护。而且由于单块快闪只读存储器的价格低廉，因此本发明的方法中所采用的双快闪只读存储器架构不会对系统整体成本产生较大影响。

2、采用本发明的方法，同时还可通过定期进行数据同步的方式使得两块快闪只读存储器中储存的系统中重要的配置文件保持最新且内容完整。

3、即使本发明的两块快闪只读存储器中的一块硬件损坏导致无法修复，用户也可以很方便地选择用一块新的快闪只读存储器替换损坏的快闪只读存储器，并且于操作系统启动后将另一块未损坏的快闪只读存储器中的全部系统数据拷贝到新的快闪只读存储器中，从而解决了现有技术中一旦快闪只读存储器的硬件损坏则其中数据可能会完全遗失的缺陷。

附图说明

图1为本发明一种双快闪只读存储器的数据修复与同步方法之一较佳实施例的方法流程图；以及

图2为本发明一种双快闪只读存储器的数据修复与同步方法中数据修复的方法流程图。

其中，附图标记：

步骤100在第一及第二快闪只读存储器上各设置一系统启动加载器并相互备份

步骤101启动系统

步骤102将系统下次启动位置设定为第一快闪只读存储器

步骤103判断第二快闪只读存储器是否可以正常启动

步骤104从第一快闪只读存储器启动操作系统

步骤1041判断第二快闪只读存储器是否存在且连接正常

步骤1042将第二快闪只读存储器存放配置文件的磁盘安装到本地并进行配置文件的同步

步骤1043判断第二快闪只读存储器的数据修复次数是否大于一最大值

步骤1044利用第一快闪只读存储器的数据对第二快闪只读存储器进行数据修复

步骤1045将第二快闪只读存储器的数据修复次数加一

步骤1046将系统下次启动位置修改为第二快闪只读存储器

步骤105从第二快闪只读存储器启动操作系统

步骤1051将第二快闪只读存储器的数据修复次数归零

步骤1052判断第一快闪只读存储器是否存在且连接正常

步骤1053将第一快闪只读存储器存放配置文件的磁盘安装到本地并进行配置文件的同步

步骤1054判断第一快闪只读存储器的数据是否需要修复

步骤1055利用第二快闪只读存储器的数据对第一快闪只读存储器进行数据修复

步骤1056将系统下次启动位置设定为第二快闪只读存储器

步骤201通过磁盘分割工具对待修复的快闪只读存储器进行磁盘分区

步骤202通过磁盘格式化工具将待修复的快闪只读存储器储存系统数据的分区格式化

步骤203将另一块快闪只读存储器的全部系统数据拷贝至待修复的快闪只读存储器中

具体实施方式

以下，将结合图式部份对本发明的较佳实施方式作详细说明。

参考图1，此图为本发明一种双快闪只读存储器的数据修复与同步方法的一较佳实施例的方法流程图。本发明的一种双快闪只读存储器的数据修复与同步方法，预先固定一块第一快闪只读存储器至一个服务器的主机板，并以可插拔的方式活动连接一块第二快闪只读存储器至此服务器的主机板，而后通过储存有相同系统数据的上述第一快闪只读存储器与第二快闪只读存储器其中之一对其中另一块数据发生损坏的快闪只读存储器进行数据修复并可在上述两块快闪只读存储器之间进行数据同步。如图1所示，本发明的一种双快闪只读存储器的数据修复与同步方法包含以下步骤：

预先在第一及第二快闪只读存储器上各设置一个系统启动加载器(英文名称为：Boot Loader，主要用以引导、加载和启动操作系统，此处本发明所采用的系统启动加载器为GRUB，英文全称：GRand Unified Bootloader，中文名称：多系统引导管理器，用以引导各种不同的操作系统)，并且令第一及第二快闪只读存储器彼此储存对方的系统启动加载器作为备份(步骤100)；

启动系统(步骤101)，并在系统BIOS(Basic Input Output System，基本输入输出系统，用以实现系统硬件的起始化及相关配置)将控制权交给操作系统前，通过第二快闪只读存储器的系统启动加载器将系统BIOS中存放的系统下次启动位置设定为第一快闪只读存储器(步骤102)；

通过第二快闪只读存储器的系统启动加载器检查判断第二快闪只读存储器是否可以正常启动(步骤103)，如果无法正常启动，证明第二快闪只读存储器的数据可能需要修复，则从第一快闪只读存储器启动操作系统(步骤104)，如果可以正常启动，证明第二快闪只读存储器的数据不需要修复，则从第二快闪只读存储器启动操作系统(步骤105)，其中进一步判定第二快闪只读存储器的数据是否需要修复可通过计算和对比第二快闪只读存储器上系统数据的检查值(即MD5 SUM VALUE，MD5的英文全称为：Message-Digestalgorithm 5，一种用以进行计算机信息验证的迭代加密散列函数，系统数据的MD5 SUM VALUE的计算方法为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述)，如果计算得出的MD5 SUM VALUE与系统编译时第二快闪只读存储器上储存的系统数据的MD5 SUM VALUE相同，则证明第二快闪只读存储器的数据完好，不需要修复，否则证明第二快闪只读存储器的数据被损坏，需要修复；

当操作系统从第一快闪只读存储器启动后，进一步包含如下步骤：

判断第二快闪只读存储器是否存在且连接正常(步骤1041)，如果是则将第二快闪只读存储器存放配置文件的磁盘安装到本地，并进行配置文件的同步以保证系统中存放的配置文件为最新(步骤1042)，否则结束数据修复；

判断第二快闪只读存储器的数据修复次数是否大于一预先设定的数据修复次数的最大值(步骤1043)，其中，第二快闪只读存储器的修复次数的值被储存在一个配置文件中，通过此配置文件即可获取和修改此修复次数，预先设定的数据修复次数的最大值没有固定的标准，一般根据用户需要设定为3至5次即可，再大也没有必要；

如果数据修复次数小于或等于最大值则利用第一快闪只读存储器的数据对第二快闪只读存储器进行数据修复(步骤1044)，修复完毕后执行步骤1045，如果数据修复次数大于最大值则结束数据修复(此时可以认为第二快闪只读存储器中的数据已经损坏到无法修复的地步，即第二快闪只读存储器的硬件损坏，因此结束数据修复并且系统以后将只能从第一快闪只读存储器启动，当然用户也可以选择用一块新的第二快闪只读存储器替换损坏的第二快闪只读存储器，但在替换之前要先将系统中记录的第二快闪只读存储器的修复次数归零，这样当替换之后，系统可将第一快闪只读存储器中的全部系统数据拷贝到新的第二快闪只读存储器中)；

将第二快闪只读存储器的数据修复次数加一(步骤1045)；及

将系统下次启动位置修改为从第二快闪只读存储器启动(步骤1046)，而后重新启动系统(即返回步骤101并依次执行后续步骤，以便依据操作系统的启动位置检测判断第二快闪只读存储器的数据修复是否成功，若数据修复不成功则在上述预先设定所能允许的数据修复次数的最大值范围内再次对第二快闪只读存储器进行数据修复)；以及

当操作系统从第二快闪只读存储器启动后，进一步包含如下步骤：

将第二快闪只读存储器的数据修复次数归零(步骤1051)；

判断第一快闪只读存储器是否存在且连接正常(步骤1052)，如果是则将第一快闪只读存储器存放配置文件的磁盘安装到本地，并进行配置文件的同步(步骤1053)，否则执行步骤1056；

判断第一快闪只读存储器的数据是否需要修复(步骤1054)，如果需要修复则利用第二快闪只读存储器的数据对第一快闪只读存储器进行数据修复(步骤1055)，然后执行步骤1056，如果不需要修复则直接执行步骤1056，其中判断第一快闪只读存储器的数据是否需要修复与上述判断第二快闪只读存储器的数据是否需要修复的方法相同，在此不再赘述；及

将系统下次启动位置仍设定为从第二快闪只读存储器启动(步骤1056)，而后结束数据修复。

现在参考图2，此图为本发明一种双快闪只读存储器的数据修复与同步方法中数据修复的方法流程图。如图所示，上述本发明的一种双快闪只读存储器的数据修复与同步方法中利用一块快闪只读存储器的数据对另一块快闪只读存储器进行数据修复的步骤(即步骤1044、1054)进一步包含以下分解步骤：

通过磁盘分割工具(例如Fdisk，一种本领域技术人员常用的磁盘分割工具)对待修复的快闪只读存储器进行磁盘分区(步骤201)；

通过磁盘格式化工具(例如Makefs，一种本领域技术人员常用的磁盘格式化工具)将待修复的快闪只读存储器储存系统数据的分区格式化(步骤202)；以及

将另一块快闪只读存储器的全部系统数据拷贝至待修复的快闪只读存储器中(步骤203)。

另外，本发明的一种双快闪只读存储器的数据修复与同步方法，其中还包含如下所述的数据同步的步骤(附图中未示)：

当第一及第二快闪只读存储器的数据均不需要修复或已经修复完好时，比较第一及第二快闪只读存储器中储存的系统配置文件的时间戳(时间戳是指记录的配置文件最后一次被修改的时间，比如两个配置文件中时间戳较晚的就是最新的)，并且可选择在系统启动时，或者在系统运行一段时间之后，或者在系统关闭或重新启动之前，将第一或第二快闪只读存储器中时间戳最新的系统配置文件拷贝至另一快闪只读存储器中以进行数据同步，以使第一及第二快闪只读存储器中储存的系统中重要的配置文件保持时间戳最新且内容完整。

另外，本发明的一种双快闪只读存储器的数据修复与同步方法，其中还可包含当操作系统正常启动后通过系统文件(目录proc下的一个系统文件：/proc/cmdline)中记录的系统启动位置判定操作系统的正确启动位置(即：判断操作系统是从第一快闪只读存储器上启动还是从第二快闪只读存储器上启动)的步骤(附图中未示)。

综上所述，本发明中还需着重加以说明的是：

本发明的方法中加入第二快闪只读存储器的一个目的在于：其可与第一快闪只读存储器互为备份。当某一块快闪只读存储器中的系统数据受损导致操作系统不能正常启动时，可以用另一块快闪只读存储器启动操作系统。当操作系统正常运行后还可以用完好的系统数据修复损坏的系统数据，进而恢复受损坏的操作系统及系统中的文件。

本发明的方法中加入第二快闪只读存储器的另一个目的在于：保障第一快闪只读存储器中的系统数据不易被破坏。系统启动时，第一及第二快闪只读存储器上储存的系统数据(包括操作系统和系统中的配置文件等数据)完全相同，所以从任何一块快闪只读存储器上启动操作系统，对用户来说都是一样的。然而在本发明的方法中，当两块快闪只读存储器上的数据均正常时，系统将固定只从第二快闪只读存储器上启动，第一快闪只读存储器可作为第二快闪只读存储器的备份用以修复第二快闪只读存储器中的受损数据。只有当用于启动操作系统的第二快闪只读存储器的系统数据损坏时，才可以从用于备份的第一快闪只读存储器上启动操作系统。这样做的目的在于，由于用以备份和修复受损数据的第一快闪只读存储器的启动次数要远远小于第二快闪只读存储器，其数据损坏的可能性会非常小，因此可以有效保证第一快闪只读存储器中的系统数据不被轻易破坏，甚至我们可以认为第一快闪只读存储器中的系统数据永远都不会损坏。

而对于第二快闪只读存储器，如果其系统数据出现问题导致不能正常启动操作系统，那么系统会从第一快闪只读存储器上启动，操作系统正常启动后系统会用第一快闪只读存储器上的数据去修复第二快闪只读存储器的数据。数据修复成功以后，当系统下次启动时，就可以再从第二快闪只读存储器上启动操作系统。因此在系统刚启动时，要将系统下次启动的位置修改为第一快闪只读存储器。这样如果系统不能从第二快闪只读存储器上启动，那么重启系统后，系统就可以从第一快闪只读存储器上启动。如果是因为第二快闪只读存储器上的数据损坏，那么系统从第一快闪只读存储器上正常启动后就会利用第一快闪只读存储器上完好的数据修复第二快闪只读存储器上受损的数据。但是在数据修复完毕后，还需要验证是否成功将第二快闪只读存储器上的受损数据修复完好。验证的方式是看操作系统能否从第二快闪只读存储器上正常启动。所以数据修复完毕后需要将系统下次启动的位置再修改为从第二快闪只读存储器上启动，然后重新启动系统。如果系统启动成功，则证明数据修复成功。如果系统启动不成功，则需要重新修复第二快闪只读存储器上的系统数据。当数据修复次数不超过预先设定的修复次数最大值时，如果数据修复不成功，则可以再次进行数据修复。如果数据修复次数已经超过最大值，则不再进行数据修复，此时用户可以选择在硬件上对第二快闪只读存储器进行替换。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的普通技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (12)

1.一种双快闪只读存储器的数据修复与同步方法，预先固定一第一快闪只读存储器至一服务器的主机板，并以可插拔方式连接一第二快闪只读存储器至该服务器的主机板，然后通过储存有相同系统数据的该第一及第二快闪只读存储器其中的一对所述另一数据受损的快闪只读存储器进行数据修复并在所述两块快闪只读存储器之间进行数据同步，其特征在于，该方法包含以下步骤：

以该第二快闪只读存储器启动系统，并将系统BIOS中存放的系统下次启动位置设定为从该第一快闪只读存储器启动；

判断该第二快闪只读存储器的数据需要修复时，则以该第一快闪只读存储器重新启动系统，并进一步包含如下步骤：

(a)判断该第二快闪只读存储器的数据修复次数不大于一预先设定的最大值时，则利用该第一快闪只读存储器的数据对该第二快闪只读存储器进行数据修复；

(b)将该第二快闪只读存储器的数据修复次数加一；以及

(c)将所述系统下次启动位置修改为从该第二快闪只读存储器启动，而后重新启动系统；以及

判断该第一及第二快闪只读存储器的数据均不需要修复或已经修复完好时，在该第一快闪只读存储器与该第二快闪只读存储器之间进行数据同步。

2.根据权利要求1所述的双快闪只读存储器的数据修复与同步方法，其特征在于，当判断该第二快闪只读存储器的数据不需要修复时，从该第二快闪只读存储器启动操作系统，并进一步包含如下步骤：

(a″)将该第二快闪只读存储器的数据修复次数归零；

(b″)判断该第一快闪只读存储器的数据是否需要修复，如果需要修复则利用该第二快闪只读存储器的数据对该第一快闪只读存储器进行数据修复，然后执行步骤(c″)，如果不需要修复则直接执行步骤(c″)；以及

(c″)将所述系统下次启动位置仍设定为从该第二快闪只读存储器启动，而后结束数据修复。

3.根据权利要求2所述的双快闪只读存储器的数据修复与同步方法，其特征在于，在所述步骤(b″)进一步包含如下步骤：

判断该第一快闪只读存储器是否存在且连接正常，如果是，则将该第一快闪只读存储器存放配置文件的磁盘安装到本地，并进行配置文件的同步，如果否，则执行步骤(c″)。

4.根据权利要求2所述的双快闪只读存储器的数据修复与同步方法，其特征在于，判断该第一或第二快闪只读存储器的数据是否需要修复通过计算和对比该第一或第二快闪只读存储器上系统数据的检查值(MD5 SUM VALUE)，如果计算得出的该检查值与系统编译时该第一或第二快闪只读存储器上储存的系统数据的检查值相同，则该快闪只读存储器的数据完好，不需要修复，否则该快闪只读存储器的数据被损坏，需要修复。

5.根据权利要求2所述的双快闪只读存储器的数据修复与同步方法，其特征在于，所述利用一快闪只读存储器的数据对另一快闪只读存储器进行数据修复进一步包含以下步骤：

以磁盘分割方式对所述待修复的快闪只读存储器进行磁盘分区；

进行磁盘格式化以将该待修复的快闪只读存储器储存系统数据的分区格式化；以及

将所述另一快闪只读存储器的全部系统数据拷贝至该待修复的快闪只读存储器中。

6.根据权利要求1所述的双快闪只读存储器的数据修复与同步方法，其特征在于，在该第一快闪只读存储器与该第二快闪只读存储器之间进行数据同步的步骤进一步包含如下步骤：

比较该第一及第二快闪只读存储器中储存的系统配置文件的时间戳；以及

在系统启动时或者在系统运行一段时间之后或者在系统关闭或重新启动之前，将该第一或第二快闪只读存储器中时间戳最新的系统配置文件拷贝至另一快闪只读存储器中以进行数据同步。

7.根据权利要求6所述的双快闪只读存储器的数据修复与同步方法，其特征在于，该时间戳是指记录的配置文件最后一次被修改的时间，两配置文件中时间点较晚的时间戳为最新。

8.根据权利要求1所述的双快闪只读存储器的数据修复与同步方法，其特征在于，还包含如下步骤：预先在该第一及第二快闪只读存储器上各设置一系统启动加载器，并且令该第一及第二快闪只读存储器彼此储存对方的系统启动加载器作为备份。

9.根据权利要求8所述的双快闪只读存储器的数据修复与同步方法，其特征在于，通过该第二快闪只读存储器的系统启动加载器在系统启动后且系统BIOS将控制权交给操作系统之前，将系统BIOS中存放的系统下次启动位置设定为从该第一快闪只读存储器启动。

10.根据权利要求8所述的双快闪只读存储器的数据修复与同步方法，其特征在于，判断该第二快闪只读存储器的数据是否需要修复通过该第二快闪只读存储器的系统启动加载器完成。

11.根据权利要求1所述的双快闪只读存储器的数据修复与同步方法，其特征在于，在所述步骤(a)进一步包含如下步骤：判断该第二快闪只读存储器是否存在且连接正常，如果是，则将该第二快闪只读存储器存放配置文件的磁盘安装到本地，并进行配置文件的同步，如果否，则结束数据修复。

12.根据权利要求1所述的双快闪只读存储器的数据修复与同步方法，其特征在于，在所述步骤(a)进一步包含如下步骤：当判断该第二快闪只读存储器的数据修复次数大于该最大值时，则结束数据修复。

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