CN104111882A - 一种冗余高可靠的嵌入式Linux系统分区方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种冗余高可靠的嵌入式Linux系统分区方法,属于计算机系统领域，具体步骤为：①分析Linux系统结构和文件组成，②在单一系统盘基础上，增加一系统盘；③系统盘划分为四大分区；④使用GRUB引导方法，检测系统盘启动系统；⑤双备份系统盘的自修复功能；⑥Linux系统运行；⑦双备份系统盘的高可靠管理；有益之处：本发明提供了一种更可靠、更合理的嵌入式Linux系统部署方法，大幅提高了系统运行时的可靠性；大幅降低了系统运行时对系统盘的IO访问次数；合理化划分Linux系统文件并存放在不同分区中，减少了相互之间的影响；双冗余备份系统盘，极大提高了系统的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种Linux系统分区方法，属于计算机系统领域，具体地说是一种冗余高可靠的嵌入式Linux系统分区方法。
背景技术
近年来，嵌入式技术得到了极大的发展，嵌入式Linux以其开放的源代码、内核小、效率高、完全免费、良好的跨平台性、良好的裁剪性，大范围的应用在信息家电、手机、汽车、网络设备、医疗电子、工业控制、远程通信、航空航天领域，嵌入式Linux应用已经深入到人民日常生活的方方面面。
而目前常见的Linux部署方案中，通常只有一块系统盘，且整个linux系统均放在一个系统分区上，没有自我检测和修复能力，而现阶段的系统盘，一般使用的是电子盘，包括NandFlash、DOM等，都有着最大读写次数限制，一旦在经历多次意外掉电、长时间在恶劣环境下运行时，会大幅降低系统盘的使用寿命，而一旦系统盘分区或系统盘出现故障，则整个系统将不能正常启动。这就会给用户带来恶劣的使用感受和损失。
针对这些问题和实际情况，可以从Linux系统结构上来分析，将整个Linux系统划分为多个独立存在的模块，根据读写频率将各模块又细分为静态文件和动态文件，根据文件类型合理划分系统盘分区，将不同的模块和文件存放在不同的系统分区上，从物理结构上隔离读写频率高的模块和读写频率低的模块，减少相互之间的影响。保证即使因为读写频率高导致该分区损坏，其它分区文件仍能让系统正常启动。由于嵌入式linux体积小的特性，可使其运行在系统内存空间中，这样就大幅减少了对系统盘的读写，大大提高了系统盘的使用寿命。而若能提供冗余备份双系统盘机制，则更是大大加固了系统的可靠性。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足和问题，提供一种冗余高可靠的嵌入式Linux系统分区方法，提出的具体方案是：
一种冗余高可靠的嵌入式Linux系统分区方法，具体步骤为：
①分析Linux系统结构和文件组成，将系统划分为内核文件模块、引导文件模块、系统文件模块；②在单一系统盘基础上，增加一系统盘，分别为第一系统盘和第二系统盘，两系统盘互为备份；③系统盘划分为四大分区；④使用GRUB引导方法，先检测第一系统盘状态，若正常，则用第一系统盘启动系统；若不正常，则检测第二系统盘状态，若第二系统盘正常，则用第二系统盘启动系统；⑤双备份系统盘的自修复功能，加入对系统盘状态的侦测和检测功能。提供异常状态检测；⑥Linux系统运行；⑦双备份系统盘的高可靠管理，定时同步静态模块检测、实时同步动态模块监测，保证双系统盘的完全对称性。
所述的系统盘划分为四大分区，具体分区如下：系统内核文件、引导文件存放在一个分区，称之为核心分区；系统文件内核模块、工具、库文件存放在一个分区，称之为系统包分区；配置文件存放在一个分区，称之为配置分区；日志文件存放在一个分区，称之为日志分区。
所述的分区的读写频率，采用静-动-静-动的方式，即两个静态分区之间有一个动态分区，两个动态分区之间有一个静态分区，且分区与分区之间，预留一定的空间，保证分区之间不相互影响，且分区边界不会存在冲突。
本发明的有益之处是：与现有技术相比，本发明提供了一种更可靠、更合理的嵌入式Linux系统部署方法，大幅提高了系统运行时的可靠性；大幅降低了系统运行时对系统盘的IO访问次数；合理化划分Linux系统文件并存放在不同分区中，减少了相互之间的影响；双冗余备份系统盘，极大提高了系统的可靠性，极大提高了系统盘的使用寿命、增强了在恶劣环境下的持久运行能力、提高了用户感受、增强了系统高可靠性。
附图说明
图1：系统流程示意图；图2：双备份系统盘分区示意图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并具体实施。
一种冗余高可靠的嵌入式Linux系统分区方法：
本实施例主要包括如下步骤：
步骤101：从系统层级分析Linux系统结构和文件组成，从功能上将系统划分为内核文件模块、引导文件模块、系统文件模块等。其中，系统文件模块又按照具体功能划分为内核模块、用户态工具、库文件、配置文件、日志文件等。其目的是将系统划分为多个耦合度低的模块，能将其部署在系统盘的不同分区中。
步骤102：按照步骤101中的系统模块划分，制定相应的系统裁剪和构建策略，将嵌入式Linux构建成对应的一个个的模块，分别为内核文件模块、引导文件模块、系统文件内核模块、用户态工具和库文件、配置文件模块和日志文件模块。
步骤103：提供一种合理部署系统文件、划分系统盘分区的方式，按照步骤102中构建的系统模块方法划分系统，按照IO读写频率将模块分级：低频率读写模块称之为静态模块，如系统内核文件、引导文件、系统文件中的内核模块、工具等；高频率读写模块称之为动态模块，如系统文件中的配置文件、日志等。该方法将静态模块和动态模块划分到不同的系统盘分区中，减少高频率IO读写的动态模块对静态模块的影响。
将系统盘划分为四大分区，具体分区如下：
系统内核文件、引导文件存放在一个分区，称之为核心分区；
系统文件内核模块、工具、库文件存放在一个分区，称之为系统包分区；
配置文件存放在一个分区，称之为配置分区；
日志文件存放在一个分区，称之为日志分区；
根据分区的读写频率，采用静-动-静-动的方式，即两个静态分区之间有一个动态分区，两个动态分区之间有一个静态分区，且分区与分区之间，预留一定的空间，即分区1存储核心分区，分区2存储配置分区，分区3存储系统包分区，分区4存储日志分区。保证分区之间不相互影响，且分区边界不会存在冲突。
步骤104：提供一种基于双备份系统盘的GRUB引导方法，即GRUB在启动引导系统时，先检测第一系统盘状态，若正常，则用第一系统盘启动系统；若不正常，则检测第二系统盘状态，若第二系统盘正常，则用第二系统盘启动系统。若两系统盘状态均不正常，则尝试去查看系统盘各分区状态，若第一系统盘的内核分区和配置分区正常，第二系统盘的系统包分区和日志分区正常，则也能正常启动系统。
步骤105：提供一种基于双备份系统盘的自修复功能的方法，指在引导文件中，加入对系统盘状态的侦测和检测功能。提供异常状态检测，如在掉电、断电重启这些可能对系统盘损坏较大的情况下，进行异常状态检测；也提供定时检测系统盘状态，如按系统运行时间或重启次数来检测。尽量在系统盘损坏情况较小的时候，将其修复。
步骤106：提供一种高可靠的Linux系统运行方法，指在引导系统时，划分一部分内存空间，让系统运行在内存之中，且系统内核模块、工具等均存放在内存空间，而配置文件、日志则存放在系统盘分区中。这样保证了配置文件和日志能够即时修改即时存储，减少系统对核心分区和系统包分区的访问次数降低了这两个分区面临的风险。
步骤107：提供一种基于双备份系统盘的高可靠管理方法，即提供一种同步机制，定时同步静态模块、实时同步动态模块，保证双系统盘的完全对称性。
由本发明的实施例可见，本发明的技术方案是通过重新系统化的划分Linux系统结构和文件，根据功能和访问频率，将整个Linux系统重新划分为内核文件、引导文件、系统包模块、配置模块和日志模块，并按此来构建和裁剪出系统；通过合理分区，将以上模块部署到系统盘中，优化的系统分区方案，减少了系统分区相互的影响；冗余双备份的系统盘方案，保证了系统的高可靠性；优化的GRUB引导，量身为该方案提供了系统正常启动的高保证；自检和自修复能力，提前防患于未然，将问题消灭在未扩大时；将系统部分运行在内存空间中，降低了对系统盘的访问，延长了其使用寿命。实现了一种冗余高可靠的嵌入式Linux部署方法和机制。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (3)
1.一种冗余高可靠的嵌入式Linux系统分区方法，其特征是具体步骤为：
①分析Linux系统结构和文件组成，将系统划分为内核文件模块、引导文件模块、系统文件模块；②在单一系统盘基础上，增加一系统盘，分别为第一系统盘和第二系统盘，两系统盘互为备份；③系统盘划分为四大分区；④使用GRUB引导方法，先检测第一系统盘状态，若正常，则用第一系统盘启动系统；若不正常，则检测第二系统盘状态，若第二系统盘正常，则用第二系统盘启动系统；⑤双备份系统盘的自修复功能，加入对系统盘状态的侦测和检测功能，提供异常状态检测；⑥Linux系统运行；⑦双备份系统盘的高可靠管理，定时同步静态模块检测、实时同步动态模块监测，保证双系统盘的完全对称性。
2. 根据权利要求1所述的一种冗余高可靠的嵌入式Linux系统分区方法，其特征是所述的系统盘划分为四大分区，具体分区如下：系统内核文件、引导文件存放在一个分区，称之为核心分区；系统文件内核模块、工具、库文件存放在一个分区，称之为系统包分区；配置文件存放在一个分区，称之为配置分区；日志文件存放在一个分区，称之为日志分区。
3. 根据权利要求2所述的一种冗余高可靠的嵌入式Linux系统分区方法，其特征是所述的分区的读写频率，采用静-动-静-动的方式，即两个静态分区之间有一个动态分区，两个动态分区之间有一个静态分区，且分区与分区之间，预留一定的空间，保证分区之间不相互影响，且分区边界不会存在冲突。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105955842A (zh) * | 2016-04-19 | 2016-09-21 | 上海斐讯数据通信技术有限公司 | 一种嵌入式系统的系统分区结构及其通讯设备 |
| CN109002306A (zh) * | 2018-06-25 | 2018-12-14 | 深圳市创鑫激光股份有限公司 | 软件升级方法、升级终端、激光打标机以及激光打标系统 |
| CN113110955A (zh) * | 2021-04-15 | 2021-07-13 | 山东英信计算机技术有限公司 | 一种系统盘修复方法、存储介质及设备 |
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Application publication date: 20141022 |
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