CN110633173B - 一种基于Linux系统盘的写过滤系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种基于Linux系统盘的写过滤系统和方法，所述系统包括：Linux系统盘、终端设备和管理服务器；Linux系统盘安装有Linux操作系统，并通过数据线连接于终端设备；终端设备包括处理器和内存模块，处理器用于运行Linux系统盘中的Linux操作系统，当接收到用户向Linux系统盘的预设区域写入请求时，将写入的数据重新定向到内存模块指定的转储区域，待关机时，根据用户需求将转储区域中的数据丢弃或写入到Linux系统盘的预设区域；管理服务器通信连接于终端设备，用于对Linux系统盘的写过滤权限进行管控，当检测到终端设备运行Linux系统盘的Linux操作系统时，能够开放经由终端设备向Linux系统盘的写过滤权限。本发明能够实现向Linux系统盘安全的写入数据，并保护Linux系统盘不受损坏。

Description

一种基于Linux系统盘的写过滤系统和方法
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种基于Linux系统盘的写过滤系统和方法。
背景技术
随着信息技术和互联网技术的高速发展，移动信息化的快速推进，移动办公已经成为政府和企业的重要模式。目前，市面上存在一些带有操作系统的U 盘或硬盘，当用户需要进行移动办公时，将上述带有操作系统的U盘或硬盘连接于外部的电脑时，再借助电脑自带的网卡来连接外网，即可实现移动办公和应用。
将Linux操作系统安装到U盘的方式主要包括以下两种：第一种是Live CD，第二种方式是直接将Linux操作系统安装到U盘中，将U盘充当电脑的硬盘来使用。
第一种方式（即Live CD方式）又包括以下两种：一种是只读方式，即将U盘作为一张光盘来使用，这样Linux操作系统在其中运行时，对文件系统是只读的，不可能更改，所以这种Live CD方式只能作为安装盘临时使用，不能作为一个正常操作系统来使用。另外一种是Casper-RW方式，该方式可以有限度保存资料，其实现方式是采用联合文件系统（UnionFile System），由于联合文件系统是采用两个文件系统拼合的，其实质上相当于一个可以写入的文件或者分区，然而，Linux操作系统的文件系统是不可以写入的，因此在该方式下通过联合文件系统也只能实现Linux操作系统的临时使用；并且在整个使用过程中，拔出U盘往往会导致写入文件或者分区文件系统损坏，下次无法正常启动。
至于第二种方式，由于在整个Linux操作系统运行过程中要使用U盘，一旦将U盘从电脑上拔出，将有可能导致数据丢失，进一步导致EXT文件系统损坏，使Linux操作系统下次无法正常启动，用户体验感较差。
发明内容
鉴于上述内容，有必要提供一种基于Linux系统盘的写过滤系统和方法，其能够实现向Linux系统盘安全的写入数据，进一步保护Linux系统盘不受损坏。
本发明第一方面提出一种基于Linux系统盘的写过滤系统，其特征在于，所述系统包括：Linux系统盘、终端设备和管理服务器；
所述Linux系统盘，安装有Linux操作系统，并通过数据线通信连接于所述终端设备；
所述终端设备，至少包括处理器和内存模块，所述处理器用于运行所述Linux系统盘中的Linux操作系统，当接收到用户向所述Linux系统盘的预设区域写入请求时，将写入的数据重新定向到所述内存模块指定的转储区域，待关机时，根据用户需求将所述转储区域中的数据丢弃或写入到所述Linux系统盘的预设区域；
所述管理服务器，通信连接于所述终端设备，用于对所述Linux系统盘的写过滤权限进行管控，所述Linux系统盘默认为只读模式，当检测到所述终端设备运行所述Linux系统盘的Linux操作系统时，能够开放经由所述终端设备向所述Linux系统盘的写过滤权限。
进一步的，所述Linux系统盘中安装有写过滤开关软件，所述写过滤开关软件用于对所述Linux系统盘进行写过滤保护，所述写过滤开关软件为常闭状态，在接收到所述管理服务器允许写过滤操作的指令时，所述写过滤开关软件改常闭状态为写过滤状态，并允许外部的数据写入到所述Linux系统盘的预设区域。
进一步的，所述终端设备还包括磁盘模块，当接收到用户向所述Linux系统盘的预设区域写入请求时，将写入的一部分数据重新定向到所述内存模块指定的转储区域，另一部分数据重新定向到所述磁盘模块指定的转储区域，待关机时，根据用户需求将所述内存模块和磁盘模块的转储区域中的数据丢弃或写入到所述Linux系统盘的预设区域。
进一步的，在接收到读取数据请求时，检查所述内存模块和磁盘模块的转储区域是否有数据，如果有数据则优先读取，如果没有数据，则直接读取所述Linux系统盘中的数据。
进一步的，通过所述Linux操作系统中的Device mapper设备驱动，将全部读写请求序列化，并将写入的数据重新定向到所述内存模块和/或所述磁盘模块的转储区域中。
进一步的，所述终端设备还包括人机交互模块，所述人机交互模块用于实现数据输入和界面显示功能。
本发明第二方面还提出一种基于Linux系统盘的写过滤方法，所述方法包括：
将Linux系统盘通过数据线连接于终端设备；
由所述终端设备的处理器运行所述Linux系统盘中的Linux操作系统；
管理服务器检测到所述终端设备运行所述Linux系统盘的Linux操作系统时，开放经由所述终端设备向所述Linux系统盘的写过滤权限；
当接收到用户向所述Linux系统盘的预设区域写入请求时，将写入的数据重新定向到所述终端设备的内存模块指定的转储区域；
待关机时，根据用户需求将所述转储区域中的数据丢弃或写入到所述Linux系统盘的预设区域。
进一步的，开放经由所述终端设备向所述Linux系统盘的写过滤权限，具体包括：
由所述管理服务器发出允许经由所述终端设备写过滤操作的指令；
当安装在所述Linux系统盘中的写过滤开关软件接收到上述指令时，改常闭状态为写过滤状态，并允许外部的数据写入到所述Linux系统盘的预设区域。
进一步的，在开放经由所述终端设备向所述Linux系统盘的写过滤权限之后，所述方法还包括：
当接收到用户向所述Linux系统盘的预设区域写入请求时，将写入的一部分数据重新定向到所述内存模块指定的转储区域，另一部分数据重新定向到所述终端设备的磁盘模块指定的转储区域；
待关机时，根据用户需求将所述内存模块和磁盘模块的转储区域中的数据丢弃或写入到所述Linux系统盘的预设区域。
进一步的，在接收到读取数据请求时，检查所述内存模块和磁盘模块的转储区域是否有数据，如果有数据则优先读取，如果没有数据，则直接读取所述Linux系统盘中的数据。
本发明的基于Linux系统盘的写过滤系统和方法在终端设备关机时，可以实现将写入数据全部保存到所述Linux系统盘的预设区域中，且保存过程不依赖额外的文件系统（如联合文件系统），相较于传统的写过滤方式，本发明的写过滤方法在性能和兼容性方面有较大提升。在Linux操作系统运行过程中，并不发生对所述Linux系统盘的写入操作，所以在Linux操作系统运行过程中，即使断开所述Linux系统盘与所述终端设备之间的连接，也不会损坏所述Linux系统盘中的文件系统，系统稳定性较佳。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1示出本发明一种基于Linux系统盘的写过滤系统的框图；
图2示出本发明一种基于Linux系统盘的写过滤方法的流程图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
图1示出本发明一种基于Linux系统盘的写过滤系统的框图。
如图1所示，本发明第一方面提出一种基于Linux系统盘的写过滤系统，所述系统包括：Linux系统盘、终端设备和管理服务器；
所述Linux系统盘，安装有Linux操作系统，并通过数据线通信连接于所述终端设备；
所述终端设备，至少包括处理器和内存模块，所述处理器用于运行所述Linux系统盘中的Linux操作系统，当接收到用户向所述Linux系统盘的预设区域写入请求时，将写入的数据重新定向到所述内存模块指定的转储区域，待关机时，根据用户需求将所述转储区域中的数据丢弃或写入到所述Linux系统盘的预设区域；
所述管理服务器，通信连接于所述终端设备，用于对所述Linux系统盘的写过滤权限进行管控，所述Linux系统盘默认为只读模式，当检测到所述终端设备运行所述Linux系统盘的Linux操作系统时，能够开放经由所述终端设备向所述Linux系统盘的写过滤权限。
在具体实施例中，所述终端设备可以为PC机、iPad、手机等，所述数据线可以为USB接口数据线、Type-C数据线、Lighting数据线等，优选的，所述数据线为USB接口数据线。所述Linux系统盘可以为U盘，也可以为移动硬盘，但不限于此。
在具体实施例中，当用户向所述终端设备输入关机指令时，所述终端设备可以呈现两个选项，即数据丢弃或数据写入，当用户选择数据丢弃选项时，所述终端设备即可丢弃转储区域中的数据并执行关机动作，当用户选择数据写入选项时，则将所述转储区域中的数据写入到所述Linux系统盘的预设区域，完成写入后，即可执行关机动作。
可以理解，只有在终端设备关机时，才可能向所述Linux系统盘写入数据。在系统运行过程中，并不发生对所述Linux系统盘的写入操作，所以在系统运行过程中，即使断开所述Linux系统盘与所述终端设备之间的连接，也不会损坏所述Linux系统盘中的文件系统。
进一步的，所述Linux系统盘中安装有写过滤开关软件，所述写过滤开关软件用于对所述Linux系统盘进行写过滤保护，所述写过滤开关软件为常闭状态，在接收到所述管理服务器允许写过滤操作的指令时，所述写过滤开关软件改常闭状态为写过滤状态，并允许外部的数据写入到所述Linux系统盘的预设区域。
需要说明的是，所述写过滤开关软件为逻辑模块，其默认为常闭状态，在所述写过滤开关软件常闭状态下，所述Linux系统盘表现为只读模式，且无法向所述Linux系统盘写入数据；当由常闭状态变为写过滤状态时，即可向所述Linux系统盘中写入数据。
进一步的，所述终端设备还包括磁盘模块，当接收到用户向所述Linux系统盘的预设区域写入请求时，将写入的一部分数据重新定向到所述内存模块指定的转储区域，另一部分数据重新定向到所述磁盘模块指定的转储区域，待关机时，根据用户需求将所述内存模块和磁盘模块的转储区域中的数据丢弃或写入到所述Linux系统盘的预设区域。
需要说明的是，通过将不同数据重新定向到内存模块和磁盘模块的转储区域，从而实现混合转储的目的。具体的，可以将最先和最常用数据重新定向到内存模块，由于内存模块的运行速度远高于U盘的运行速度，进而可以提升Linux操作系统的运行速度，有效改善传统的Linux操作系统在U盘中运行速度低的问题，满足用户对系统运行速度的需求，用户体验感较佳。通过混合转储方式，当内存模块紧张时，将不常用数据保存到磁盘模块的空闲区域，如此一来，就可以大大缓解内存模块紧张的态势。
进一步的，在接收到读取数据请求时，检查所述内存模块和磁盘模块的转储区域是否有数据，如果有数据则优先读取，如果没有数据，则直接读取所述Linux系统盘中的数据。
需要说明的是，如果用户需要从所述Linux系统盘读取数据时，由于先前有可能通过写过滤的方式将写入的数据重新定向到所述内存模块和磁盘模块的转储区域，所以在接收读取数据请求时，先要检查所述内存模块和磁盘模块的转储区域是否有数据，如果有数据且为待读取的数据，则优先读取，如果没有数据，则直接读取所述Linux系统盘中的数据。通过上述读取方式，能够确保读取到完整的数据，且不会产生数据读取遗漏现象。
进一步的，本发明通过所述Linux操作系统中的Device mapper设备驱动，将全部读写请求序列化，并将写入的数据重新定向到所述内存模块和/或所述磁盘模块的转储区域中。
进一步的，所述终端设备还包括人机交互模块，所述人机交互模块用于实现数据输入和界面显示功能。所述人机交互模块可以包括键盘、显示屏等。
进一步的，所述终端设备还包括电源模块，所述电源模块用于向所述终端设备中的其它模块提供运行时的电能。
图2示出了本发明一种基于Linux系统盘的写过滤方法的流程图。
如图2所示，本发明第二方面还提出一种基于Linux系统盘的写过滤方法，应用于上述的一种基于Linux系统盘的写过滤系统，其特征在于，所述方法包括：
S201，将Linux系统盘通过数据线连接于终端设备；
S202，由所述终端设备的处理器运行所述Linux系统盘中的Linux操作系统；
S203，管理服务器检测到所述终端设备运行所述Linux系统盘的Linux操作系统时，开放经由所述终端设备向所述Linux系统盘的写过滤权限；
S204，当接收到用户向所述Linux系统盘的预设区域写入请求时，将写入的数据重新定向到所述终端设备的内存模块指定的转储区域；
S205，待关机时，根据用户需求将所述转储区域中的数据丢弃或写入到所述Linux系统盘的预设区域。
进一步的，开放经由所述终端设备向所述Linux系统盘的写过滤权限，具体包括：
由所述管理服务器发出允许经由所述终端设备写过滤操作的指令；
当安装在所述Linux系统盘中的写过滤开关软件接收到上述指令时，改常闭状态为写过滤状态，并允许外部的数据写入到所述Linux系统盘的预设区域。
进一步的，在开放经由所述终端设备向所述Linux系统盘的写过滤权限之后，所述方法还包括：
当接收到用户向所述Linux系统盘的预设区域写入请求时，将写入的一部分数据重新定向到所述内存模块指定的转储区域，另一部分数据重新定向到所述磁盘模块指定的转储区域；
待关机时，根据用户需求将所述内存模块和磁盘模块的转储区域中的数据丢弃或写入到所述Linux系统盘的预设区域。
进一步的，在接收到读取数据请求时，检查所述内存模块和磁盘模块的转储区域是否有数据，如果有数据则优先读取，如果没有数据，则直接读取所述Linux系统盘中的数据。
本发明的基于Linux系统盘的写过滤系统和方法在终端设备关机时，可以实现将写入数据全部保存到所述Linux系统盘的预设区域中，且保存过程不依赖额外的文件系统（如联合文件系统），相较于传统的写过滤方式，本发明的写过滤方法在性能和兼容性方面有较大提升。在Linux操作系统运行过程中，并不发生对所述Linux系统盘的写入操作，所以在Linux操作系统运行过程中，即使断开所述Linux系统盘与所述终端设备之间的连接，也不会损坏所述Linux系统盘中的文件系统，系统稳定性较佳。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种基于Linux系统盘的写过滤系统，其特征在于，所述系统包括：Linux系统盘、终端设备和管理服务器；
所述Linux系统盘，安装有Linux操作系统，并通过数据线通信连接于所述终端设备；所述Linux系统盘中安装有写过滤开关软件，所述写过滤开关软件用于对所述Linux系统盘进行写过滤保护，所述写过滤开关软件为常闭状态，在接收到所述管理服务器允许写过滤操作的指令时，所述写过滤开关软件改常闭状态为写过滤状态，并允许外部的数据写入到所述Linux系统盘的预设区域；
所述终端设备，至少包括处理器、内存模块和磁盘模块，所述处理器用于运行所述Linux系统盘中的Linux操作系统，当接收到用户向所述Linux系统盘的预设区域写入请求时，通过所述Linux操作系统中的Device mapper设备驱动，将全部写入请求序列化，将写入数据中最先和最常用数据重新定向到所述内存模块指定的转储区域，将写入数据中不常用数据重新定向到所述磁盘模块指定的转储区域，待关机时，根据用户需求将所述内存模块和磁盘模块的转储区域中的数据丢弃或写入到所述Linux系统盘的预设区域；
所述管理服务器，通信连接于所述终端设备，用于对所述Linux系统盘的写过滤权限进行管控，所述Linux系统盘默认为只读模式，当检测到所述终端设备运行所述Linux系统盘的Linux操作系统时，能够开放经由所述终端设备向所述Linux系统盘的写过滤权限。
2.根据权利要求1所述的一种基于Linux系统盘的写过滤系统，其特征在于，在接收到读取数据请求时，检查所述内存模块和磁盘模块的转储区域是否有数据，如果有数据则优先读取，如果没有数据，则直接读取所述Linux系统盘中的数据。
3.根据权利要求1所述的一种基于Linux系统盘的写过滤系统，其特征在于，所述终端设备还包括人机交互模块，所述人机交互模块用于实现数据输入和界面显示功能。
4.一种基于Linux系统盘的写过滤方法，应用于权利要求1至3任意一项所述的一种基于Linux系统盘的写过滤系统，其特征在于，所述方法包括：
将Linux系统盘通过数据线连接于终端设备；
由所述终端设备的处理器运行所述Linux系统盘中的Linux操作系统；
管理服务器检测到所述终端设备运行所述Linux系统盘的Linux操作系统时，开放经由所述终端设备向所述Linux系统盘的写过滤权限；其中，开放经由所述终端设备向所述Linux系统盘的写过滤权限，具体包括：由所述管理服务器发出允许经由所述终端设备写过滤操作的指令；当安装在所述Linux系统盘中的写过滤开关软件接收到上述指令时，改常闭状态为写过滤状态，并允许外部的数据写入到所述Linux系统盘的预设区域；
当接收到用户向所述Linux系统盘的预设区域写入请求时，通过所述Linux操作系统中的Device mapper设备驱动，将全部写入请求序列化，将写入数据中最先和最常用数据重新定向到所述终端设备的内存模块指定的转储区域，写入数据中不常用数据重新定向到所述终端设备的磁盘模块指定的转储区域；
待关机时，根据用户需求将所述转储区域中的数据丢弃或写入到所述Linux系统盘的预设区域。
5.根据权利要求4所述的一种基于Linux系统盘的写过滤方法，其特征在于，在接收到读取数据请求时，检查所述内存模块和磁盘模块的转储区域是否有数据，如果有数据则优先读取，如果没有数据，则直接读取所述Linux系统盘中的数据。
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