CN103777981A - 一种适用于x86架构的多操作系统远程加载实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于X86架构的多操作系统远程加载实现方法，擦除MBR，转换硬盘分区格式为GPT格式；建立及扩展EFI系统分区ESP；然后编译各个操作系统的文件系统，并将文件系统挂载至服务器端；修改各个操作系统内核中的无线网络配置文件，编译内核并将其挂载至ESP分区；通过UEFIOSLoader对需要启动的操作系统进行选择后，ESP分区内相应操作系统的内核驱动wifi，使客户端与服务器建立无线网络连接；服务器将所选操作系统的文件系统发送至客户端。本发明无需对硬件平台做出修改，直接通过存储在本地的操作系统内核驱动硬件平台的无线模块以建立无线网络连接，使得客户端从服务器上加载所需操作系统的文件系统，实现了操作系统的无线远程加载。
Description
技术领域
本发明涉及移动设备的操作系统技术领域,特别是一种适用于X86架构的多操作系统远程加载实现方法。
背景技术
x86架构是一种复杂指令集中央处理器架构，由于历史悠久、稳定性强、低成本等特点，x86架构的处理器已经广泛应用于各种智能设备中，如目前市场上很多平板电脑、智能手机等移动设备都属于x86架构。
现有的x86架构移动设备上多操作系统切换方法主要有两种，一种是使用虚拟机的方法，另一种是同一设备上预装多个操作系统的方法。
使用虚拟机的方法，先在硬件设备上安装虚拟机所需要的Host操作系统和虚拟机管理软件，再安装所需运行的多操作系统，在虚拟机管理软件的支持下，实现多操作系统的切换。缺点在于Host操作系统和虚拟机管理软件均大量占用系统资源，且需预装操作系统。
另一种在同一设备上预装多个操作系统的方法，需要预先将硬盘进行分区，将需要安装的操作系统镜像文件存储在不同的分区上，在操作系统启动前进行分区的选择。缺点主要在于所选择的操作系统需要预先安装好，对硬件的存储空间也有一定的要求。
综上，现有方法需预安装或存储完整的操作系统，且一般需占用大量系统资源，难以适用于计算和存储设备都十分有限的x86架构移动设备。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种适用于X86架构的多操作系统远程加载实现方法，实现操作系统的远程启动与无缝切换。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种适用于X86架构的多操作系统远程加载实现方法，该方法为：
1）擦除硬盘上BIOS模式下的主引导分区MBR，转换硬盘分区格式为全局唯一标识分区表GPT格式；建立及扩展EFI系统分区ESP；
2）编译各个操作系统的文件系统，并将操作系统的文件系统挂载至服务器端；
3）修改各个操作系统内核的无线网络配置文件，然后编译各个操作系统内核并将编译完成的操作系统内核挂载至ESP分区；
4）通过安装在硬盘上的UEFI OS Loader对需要启动的操作系统进行选择后，ESP分区内相应操作系统的内核驱动wifi，使客户端与服务器建立无线网络连接；客户端与服务器通信，服务器将所选操作系统的文件系统发送给客户端。
所述步骤1）中，所述EFI系统分区ESP大小至少扩展为537MB (512MiB)。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：本发明不需要在移动设备上预安装或存储任何操作系统，即可利用本地的操作系统内核驱动wifi建立无线网络连接并从服务器端加载操作系统文件系统启动所需要的操作系统，实现了同一移动设备对多操作系统的支持，同时增强了数据的安全性；本发明的方法能实现操作系统的无线远程启动与无缝切换。
附图说明
图1是本发明提供的多操作系统远程加载方法的结构框图；
图2 是本发明提供的多操作系统远程加载的实现流程图；
图3是本发明实施例提供的多操作系统远程加载的具体实现图。
具体实施方式
图1示出了本发明实施例提供的多操作系统远程加载系统的结构框图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，其中：客户端硬件平台是x86架构的移动终端，本身带有UEFI（Unified Extensible Firmware Interface，统一的可扩展固件接口）固件层，UEFI固件里提供基本的UEFI驱动、协议；服务器端除了各个操作系统（Operating System，图中简称OS）的文件系统，还有给客户端分配IP地址的DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议）服务以及传输操作系统文件系统的TFTP（Trivial File Transfer Protocol，简单文件传输协议）服务。
图2示出了本发明实施例提供的多操作系统远程加载的实现流程，详述如下：
在步骤S201中，打开电源，启动移动终端，擦除移动终端中传统BIOS（Basic Input Output System，基本输入输出系统）模式中的主引导分区MBR（Master Boot Record）；将硬盘分区格式由传统MBR模式转换成全局唯一标识分区表GPT（GUID Partition Table）格式。这里的硬盘分区格式的转换可通过Windows系统自带的命令提示符Diskpart命令实现，可以通过Linux系统下的命令行实现，也可以通过第三方软件实现；
在步骤S202中，ESP分区会在UEFI模式下预装操作系统时自动创建，默认是100MB。ESP分区有FAT16和FAT32两种格式，但是FAT16格式下的ESP不支持Windows系统。为了增强本发明的适用性，使之兼容Windows系统，本发明中的ESP使用FAT32格式的文件系统，但FAT32格式的ESP分区容量至少为537MB (512MiB) 时， ESP分区才能被UEFI成功读取。本发明实施例需要扩展ESP至800MB，以容纳足够多的操作系统内核，这个是BIOS下仅有446KB且无法被扩展的MBR所无法做到的；
在步骤S203中，安装能识别各个操作系统Loader的UEFI OS Loader；
在步骤S204中，将网上下载的文件系统源码压缩包解压后，配置环境变量，然后进行编译，并将其挂载至服务器端；
在步骤S205中，下载内核源码并放在/usr/src/目录中，然后解压；编译前配置无线网络配置文件：关闭有线网卡，开启无线网卡，设置客户端无线网卡的IP跟服务器IP在同一网段，并设置无线网络的名称和密码，使之与当前网络匹配；然后执行nmake命令对内核进行正式编译，最后将编译完成的操作系统内核挂载至ESP分区；
在步骤S206中，用户通过UEFI OS Loader选择所需操作系统；
在步骤S207中，通过UEFI OS Loader对需要启动的操作系统进行选择后，ESP分区内相应操作系统的内核驱动wifi，使客户端与服务器建立无线网络连接，客户端无线网卡找到相应路由器并匹配路由器名称和密码后便可建立无线网络连接；
在步骤S208中，客户端与服务器通信成功，下载相应操作系统的文件系统。
本发明的多操作系统远程加载的具体实现图如图3所示。客户端存储了CentOS、Ubuntu、Fedora三个操作系统的内核，各个操作系统内核的大小不超过5MB；服务器端存有CentOS、Ubuntu、Fedora三个操作系统的文件系统，各个操作系统文件系统的大小不超过130MB。
随着现在网络的不断发展，网络化已经是一种必然趋势。同时，网络加载系统也能实现资源的有效利用。本方法简单而有效。与本地安装多系统的方法相比，本方法将系统文件系统挂载至服务器端，仅将操作系统内核存储在本地，有效利用了本地存储空间，使本地终端“瘦”了下来；与直接在BIOS固件层实现无线模块加载的方法相比，本方法无需对硬件做修改，更简单易实现。
Claims (6)
1.一种适用于X86架构的多操作系统远程加载实现方法，其特征在于，该方法为：
1）擦除硬盘上BIOS模式下的主引导分区MBR，转换硬盘分区格式为全局唯一标识分区表GPT格式；建立及扩展EFI系统分区ESP；
2）编译各个操作系统的文件系统，并将操作系统的文件系统挂载至服务器端；
3）修改各个操作系统内核的无线网络配置文件，然后编译各个操作系统内核并将编译完成的操作系统内核挂载至ESP分区；
4）通过安装在硬盘上的UEFI OS Loader对需要启动的操作系统进行选择后，ESP分区内相应操作系统的内核驱动wifi，使客户端与服务器建立无线网络连接；客户端与服务器通信，服务器将所选操作系统的文件系统发送给客户端。
2.根据权利要求1所述的适用于X86架构的多操作系统远程加载实现方法，其特征在于，所述步骤1）中，所述EFI系统分区ESP大小至少扩展为537MB。
3.根据权利要求2所述的适用于X86架构的多操作系统远程加载实现方法，其特征在于，所述EFI系统分区ESP大小扩展为800MB。
4.根据权利要求1～3之一所述的适用于X86架构的多操作系统远程加载实现方法，其特征在于，所述操作系统包括CentOS、Ubuntu、Fedora。
5.根据权利要求1中所述的适用于X86架构的多操作系统远程加载实现方法，其特征在于，所述步骤2）中，所述各个操作系统文件系统的大小不超过130MB。
6.根据权利要求1中所述的适用于X86架构的多操作系统远程加载实现方法，其特征在于，所述步骤3）中，所述各个操作系统内核的大小不超过5MB。
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