CN1110754C

CN1110754C - 计算机硬盘数据复制方法及系统

Info

Publication number: CN1110754C
Application number: CN 00102381
Authority: CN
Inventors: 林光信; 陈玄同; 周洪喜; 史永军
Original assignee: Inventec Corp
Current assignee: Zhang Zhihua
Priority date: 2000-02-21
Filing date: 2000-02-21
Publication date: 2003-06-04
Anticipated expiration: 2020-02-21
Also published as: CN1310389A

Abstract

一种计算机硬盘数据复制方法及系统，用于计算机生产，将特定软件程序快速复制至生产线上的每台计算机的硬盘上；或用于一般硬盘数据备份，可在硬盘数据损毁时，将原始数据恢复至硬盘上。此方法及系统与公知技术不同的一项特征在于，采用数据复制方式，而非公知技术所采用的文件复制方式，将母盘上的原始数据复制至子盘上；因此其比公知技术更快地将母盘数据复制至子盘上，并在复制过程中，不必修改子盘的文件目录表及文件分配表，因而确保子盘系统的安全性。

Description

计算机硬盘数据复制方法及系统

技术领域

本发明涉及一种计算机硬盘数据复制技术，特别涉及一种适用于计算机生产线的硬盘数据复制方法及系统。

背景技术

计算机硬盘复制技术可应用于计算机生产线上，用以将特定的软件程序快速地复制至生产线上的每一台计算机的硬盘上，藉以提高生产效率。举例而言，现今一般的个人计算机均预先灌录有Windows 98操作系统及Office 97应用软件。若不采用计算机硬盘复制技术，而采用标准的安装程序(setup)，则每一台个人计算机上的硬盘要安装上Windows 98和Office 97软件，至少需数十分钟的时间才能完成。对于计算机生产线上数千台的个人计算机而言，此显然为一不可行的方法。

公知的计算机硬盘复制技术是将Windows 98和Office 97软件预先安装于一硬盘上(此硬盘一般称为“母盘”)，并将此硬盘上的Windows 98和Office97软件(以下称为“原始数据”)中的所有文件压缩成一个映像文件；在复制硬盘时，再对此映像文件作解压缩，并将解压缩后的各个文件写入每一台个人计算机的硬盘上(此硬盘一般称为“子盘”)。图1显示此公知的计算机硬盘复制方法的系统模块示意图。如图所示，此公知的硬盘数据复制方法是用以将一母盘10上所预录的一组原始数据，例如为前述的Windows 98和Office97软件，复制至一子盘20上。此公知的计算机硬盘复制方法首先利用一母盘读取模块11将母盘10上的各个文件FILE_1、FILE_ 2…、FILE_N读取出来(读取出来的文件以标号为12的方块表示)；再接着利用一压缩模块13将所读取出来各个文件FILE_1、FILE_2、…、FILE_N逐一作压缩，并全部存储至一映像文件14。在实际进行硬盘复制时，再利用一解压缩模块21对映像文件14作解压缩；再接着利用一子盘读写模块22将解压缩后的各个文件逐一写入至子盘20上。

利用上述的公知方法来复制1GB(gigabyte)的原始数据，其所需的时间约为10分26秒。

然而上述的硬盘数据复制方法的缺点在于速度较慢，且系统保护性亦差。这是由于此公知的硬盘数据复制方法是建立在文件系统(file system)的基础上；即其是首先藉由查询母盘上的文件分配表(File Allocation，Table，FAT)及文件目录表(File Directory Table，FDT)，来读取母盘上所有文件。接着在复制过程中，首先需要根据子盘的总容量及分区(partition)情形，来修改子盘上的文件目录表FDT及文件分配表FAT；再接着将映像文件作解压缩，以取得母盘的原始数据的各个文件；最后再将这些解压缩后的文件逐一写入至子盘上。这些步骤使得公知的硬盘数据复制方法显得较为复杂，因此复制速度仍不甚为理想。特别是在母盘与子盘的总容量不同的情况下，复制速度将变得更慢，且不稳定。

发明内容

鉴于以上所述公知技术的缺点，本发明的主要目的在于提供一种新颖的硬盘数据复制方法及系统，其可较公知方法更快速地将母盘数据复制至子盘上。

本发明的另一目的在于提供一种新颖的硬盘数据复制方法及系统，其在复制过程中，可不必修改子盘的文件目录表FDT及文件分配表FAT，以确保子盘系统的安全性。

本发明的又一目的在于提供一种新颖的硬盘数据复制方法及系统，其可在母盘与子盘的总容量不同的情况下，能提供快速且安全性高的硬盘数据复制。

根据以上所述的目的，本发明提供了一种新颖的计算机硬盘数据复制方法及系统。所述方法包含以下步骤：(1)执行一初始程序，用以将母盘数据制成一映像文件，其包含文件头和一压缩数据区；此初始程序包括以下子程序：(1-1)执行一母盘读取程序，用以将存储在母盘上的硬盘参数及原始数据读取出来；及(1-2)执行一分块压缩程序，用以将从该母盘上读取出来的原始数据以分块压缩方式压缩成多个压缩数据块；(1-3)执行一映像文件制作程序，用以将从母盘上读取出来的硬盘参数存储至映像文件中的文件头，并将分块压缩程序所输出的压缩数据存储至该映像文件中的压缩数据区；(2)执行一复制子盘程序，其包括以下子程序：(2-1)执行一子盘监视程序，用以监视子盘的总容量；(2-2)执行一第一比较程序，用以将子盘的总容量与母盘上所存储的原始数据的总长度作一比较；若子盘的总容量小于母盘上所存储的原始数据的总长度，则中止程序；(2-3)执行一第二比较程序，用以将子盘的总容量与母盘的总容量作一比较；(2-4)对该子盘进行一子盘分区程序；若子盘的总容量与母盘的总容量相等，则执行一第一子盘动态分区程序，其完全按照该母盘的分区方式对该子盘作分区；若子盘的总容量小于母盘的总容量，则执行一第二子盘动态分区程序，其将子盘的分区首先设定为与母盘的各个分区的数据量相等，再接着将子盘的剩余存储空间分配至各个分区；若子盘的总容量大于母盘的总容量，则执行一第三子盘动态分区程序，其将子盘的分区首先设定为与母盘的最大分区的数据量相等，再接着将子盘的剩余存储空间分配至各个分区；(2-5)执行一解压缩程序，用以将该映像文件中的压缩数据区中所存储的压缩数据作解压缩处理；以及(2-6)执行一写入程序，用以将解压缩程序所输出的解压缩数据按照其在母盘的原分区逐一写入子盘上的各个对应的分区上。

所述系统用以将预先安装于一母盘上的一组原始数据复制至一子盘上；此计算机硬盘数据复制系统包含：(a)一母盘读取模块，用以将存储在母盘上的硬盘参数及原始数据读取出来；(b)一分块压缩模块，用以对从该母盘上读取出来的原始数据进行一分块压缩处理；(c)一映像文件制作模块，用以制作一映像文件，其包含一文件头及一压缩数据区；其中文件头用以存储从母盘上读取出来的硬盘参数，而压缩数据区则用以存储该分块压缩模块所输出的压缩数据；(d)一子盘读写模块，其可对子盘执行读写动作；(e)一比较模块，可执行一第一比较程序，用以将子盘的总容量与母盘上所存储的原始数据的总长度作一比较；若子盘的总容量小于母盘上所存储的原始数据的总长度，则中止程序；反之则执行一第二比较程序，用以将子盘的总容量与母盘的总容量作一比较；以及(f)一解压缩模块，用以将该映像文件中的压缩数据区中所存储的压缩数据作一解压缩处理；其中该子盘读写模块可进而对该子盘进行一子盘分区程序；若子盘的总容量与母盘的总容量相等，则执行一第一子盘动态分区程序，其完全按照该母盘的分区方式对该子盘作分区；若子盘的总容量小于母盘的总容量，则执行一第二子盘动态分区程序，其将子盘的分区首先设定为与母盘的各个分区的数据量相等，再接着将子盘的剩余存储空间分配至各个分区；若子盘的总容量大于母盘的总容量，则执行一第三子盘动态分区程序，其将子盘的分区首先设定为与母盘的最大分区的数据量相等，再接着将子盘的剩余存储空间分配至各个分区；完成子盘分区后，接着进而执行一写入程序，用以将该解压缩模块所输出的解压缩数据按照其在母盘的原分区逐一写入子盘上的各个对应的分区上。

此方法及系统与公知技术不同的一项特征在于，此方法及系统是采用数据复制方式，而非公知技术所采的文件复制方式，来将母盘上的原始数据复制至子盘上；因此其可较公知技术更快速地将母盘数据复制至子盘上，并于复制过程中，可不必修改子盘的文件目录表及文件分配表，因而可确保子盘系统的安全性。

附图说明

为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明确易懂，下文将举一较佳实施例，并配合附图，详细说明本发明的实施例。

图1显示一公知的计算机硬盘复制方法的系统模块示意罚；

图2显示本发明的计算机硬盘复制方法的系统模块示意图；

图3为一流程图，其中显示本发明的计算机硬盘复制方法中的各个主要程序；

图4为一流程图，其中显示本发明的计算机硬盘复制方法中所使用的子盘动态分区程序的详细步骤；

图5为一示意图，其用以显示本发明的计算机硬盘复制方法，于子盘总容量小于母盘总容量的情况下，子盘对应至母盘的分区方式。

具体实施方式

图2显示本发明的计算机硬盘复制方法的系统模块示意图；而图3则显示本发明的计算机硬盘复制方法的操作流程图。

如图2所示，本发明的硬盘数据复制方法及系统是用以将一母盘10上所预录的一组数据(以下称为“原始数据”)复制至一子盘20上。母盘10上所预录的原始数据例如为前述的Winndows 98和Office 97软件，而子盘20则例如为一个人计算机上的主硬盘。

本发明的硬盘数据复制方法及系统包含二个主程序：(1)初始程序；及(2)复制子盘程序。初始程序是用以将母盘数据先制成一映像文件；而在复制子盘程序中，再恢复映像文件中的母盘数据，并写入至子盘上。(1)初始程序

参照图1和图2，初始程序包含以下步骤：(1-1)母盘读取程序311；(1-2)分块压缩程序312；以及(1-3)映像文件制作程序313。(1-1)母盘读取程序

首先利用一母盘读取模块110来执行一母盘读取程序11，用以读取母盘10的硬盘参数及原始数据(读取出来的数据以标号为120的方块表示)；其中硬盘参数包括母盘10的扇区总数TOTAL_SECTORS和分区数据PARTITION_INFO。扇区总数TOTAL_SECTORS代表母盘10上所有存储了原始数据的扇区的总数，即代表母盘10上所存储的原始数据的总长度；而分区数据PARTITION_INFO则代表母盘10上的分区情形。

本发明与公知技术不同的一项特征在于，本发明是采用数据复制方式，而非公知技术所采用的文件复制方式，来将母盘10上的原始数据读取出来及复制至子盘20上。母盘读取模块110在读取母盘10上的原始数据时，是仅读取有数据存储的扇区(used sectors)，而不读取无数据存储的扇区(unusedsectors)。此作法可避免所制成的映像文件中含有无用的数据，而无谓地增加映像文件的长度。例如若母盘10的总容量为2.5GB，且其上所存储的原始数据的总长度为1GB，则映像文件应仅包含此1GB的数据。此步骤的具体作法为，首先藉由母盘10上的各个分区的文件分配表FAT来找出各个文件的存储位置，亦即存储各个文件的群集(cluster)号码；再接着根据所得到的群集号码计算出所有存储了文件数据的扇区位置；再接着便将这些扇区中所存储的数据读取出来。

从母盘10上读取出来的原始数据，是按照一预设的区块长度，分成多个区块(blocks)，如图所示的BLOCK_1、BLOCK_2、…、BLOCK_N。(1-2)分块压缩程序

接着利用一分块压缩模块130执行一分块压缩程序12，用以将从母盘10上读取出来的各个区块数据BLOCK_1、BLOCK_2、…、BLOCK_N作非破坏性的压缩处理。

此步骤中所采用的压缩方法可为任何适用的公知压缩方法。一般而言，1GB的母盘数据经一般的非破坏性压缩处理后，可得到大约为0.5GB的压缩数据。(1-3)映像文件制作程序

映像文件制作程序313是将程序(1-1)所读取出来的扇区总数TOTAL_SECTORS和分区数据PARTITION_INFO直接存入至映像文件140的文件头(Header)141，并将程序(1-2)所得的压缩数据存入至映像文件140的压缩数据区142。(2)复制子盘程序

复制子盘程序包含以下主要步骤：(2-1)子盘监视程序321；(2-2)第一比较程序322；(2-3)第二比较程序323；(2-4)子盘分区程序3241、3242、3243；(2-5)解压缩程序325：以及(2-5)写入程序326。(2-1)子盘监视程序

实际进行子盘复制时，首先利用一子盘读写模块210来执行一子盘监视程序，用以监视子盘20的总容量。(2-2)第一比较程序

接着利用一比较模块220来执行一第一比较程序322，用以将子盘20的总容量与母盘10上所存储的原始数据的总长度作一比较。

若子盘20的总容量小于母盘10上所存储的原始数据的总长度，则表示子盘20的存储空间不够，程序因此将跳至步骤3221，中止复制程序的进行，并显示出一报错信号；反之，则程序跳至下一步骤323，进行第二比较程序。(2-3)第二比较程序

第二比较程序323是用以比较子盘20的总容量与母盘10的总容量，藉以作为子盘20作分区的依据。若为等于，则程序跳至步骤3241，执行一第一子盘动态分区程序；若为小于，则程序跳至步骤3242，执行一第二子盘动态分区程序；而若为大于，则程序跳至步骤3243，执行一第三子盘动态分区程序。(2-4)子盘动态分区程序

子盘分区程序依据子盘20的总容量与母盘10的总容量的大小关系，而分别有略为不同的作法。以下假设：n 代表母盘10的分区总数；NS[n] 代表母盘10的第n个分区上所存储的原始数据的数量；MS[n] 代表母盘10的最大分区扇区数量；RSO[n] 代表未分区前，子盘20的第n个分区的初始预设容量值；RS[n] 代表经分区后，子盘20的第n个分区的容量。

子盘20的总容量与母盘10的总容量的比较结果，有下面三种不同的情形。(情况-1)若子盘总容量等于母盘总容量

若子盘20的总容量等于母盘10的总容量，则执行第一动态分区程序3241，其完全按照母盘10的原分区方式对子盘20作分区。(情况-2)若子盘总容量小于母盘总容量

若子盘20的总容量小于母盘10的总容量，则执行第二动态分区程序3242，其详细步骤如图4所示。(步骤411)

首先在步骤411中，执行以下算式：XS＝[子盘的总容量]-[母盘上的原始数据的总长度]其中[母盘上的原始数据的总长度]＝∑NS[n](步骤412)

接着在步骤412中，判别以下的不等式是否为真：

XS＞RS[n]-NS[n]？若是，则程序跳至步骤413；反之若否，则程序跳至步骤414。(步骤413)

在步骤413中，执行以下算式：

XS＝XS-(RS[n]-NS[n])；n＝n-1

接着跳回至步骤412。(步骤414)

在步骤414中，执行以下算式：

RS[n]＝RS0[n]+XS

XS＝0

接着结束程序。

举例来说，如图5所示，假设母盘的总容量为1.5，且分割成3个分区，其大小分别为400MB、600MB、800MB，且其中存储的有用数据分别为100MB、200MB、300BM；而子盘的总容量仅为1GB。

由于母盘上的数据总长度为100MB+200BM+300MB＝600MB，其仍小于子盘的总容量，因此母盘上的有用数据仍可全部复制至此子盘上。

假设NS[n]，n＝1，2，3代表母盘上各个分区所存储的数据的长度，则

NS[1]＝100MB+C

NS[2]＝200MB

NS[3]＝300MB其中

C为一预设常数，其值代表母盘的主分区(primary partition)上所存储的启动系统程序与虚拟存储器数据的总长度。为方便计算，较佳的作法为将C值设为比此类数据的长度大的整百倍数，例如为100MB或200MB。

假设XS代表子盘的总容量与母盘数据的总长度二者之间的差值，则在C＝200MB的情况下，

XS＝1GB-(NS[1]+NS[2]+NS[3])

＝1GB-(300MB+200MB+300MB)

＝200MB

假设RS[n]，n＝1，2，3代表子盘利用此动态分区方法得到的各个分区的大小，则原则上

RS[1]≥NS[1]

RS[2]≥NS[2]

RS[3]≥NS[3]

本发明的较佳实施例中，是将剩余的存储空间XS以逆向分配法优先分配至最后一个分区(亦即为第三个分区RS[3])。但由于每一个分区的容量有最大的上限值，因此XS不一定能全部分配至第n个分区RS[n]；在此情况下，则接着将XS的剩余量分配至第n-1个分区RS[n-1]；依此类推，直至XS全部分配完为止。

在上例中，假设子盘的剩余存储空间XS＝200MB可全部分配至最后一个分区RS[3]，因此而得

RS[1]＝300MB

RS[2]＝200MB

RS[3]＝500MB接着便依此方式对子盘20作分区。(情况-3)若子盘总容量大于母盘总容量

若子盘20的总容量大于母盘10的总容量，则执行第三动态分区程序3243，其详细步骤如图4所示。(步骤421)

首先在步骤421中，执行以下算式：

XS＝[子盘的总容量]-[母盘的总容量](步骤422)

接着在步骤422中，判别以下的不等式是否为真：

XS＞MS[n]-RS[n]？若是，则程序跳至步骤423；反之若否，则程序跳至步骤426。(步骤423)

在步骤423中，执行以下算式：

RS[n]＝MS[n]

XS＝XS-(MS[n]-RS[n])

n＝n-1

接着跳回至步骤424。(步骤424)

接着在步骤424中，判别以下的不等式是否为真：

N＝0？

若是，则程序跳至步骤425；反之若否，则程序跳回至步骤422。(步骤425)

在步骤425中，执行一报错程序。(步骤426)

在步骤426中，执行以下算式：

RS[n]＝RS0[n]+XS

接着结束程序。(2-5)解压缩程序

接着利用一解压缩模块230来执行一解压缩程序325，以将映像文件140中的压缩数据区142中所存储的压缩数据解压缩。(2-6)写入程序

最后再利用子盘读写模块210来执行最后的写入程序326，用以前述的解压缩程序325所输出的解压缩数据，按其在母盘的原分区逐一写入子盘20上的各个对应的分区上。此即完成子盘20的复制。

本发明的计算机硬盘复制方法及系统是采用数据复制方式，而非公知技术所采用的文件复制方式，来将母盘上的原始数据复制至子盘上；因此其可较公知技术更快速地将母盘数据复制至子盘上，并在复制过程中，可不必修改子盘的文件分配表，以确保子盘系统的安全性。由实验得知。利用本发明来复制1 GB的原始数据，其所需的时间约为8分20秒；比较公知方法所需的10分26秒，本发明显然较公知方法更为快速。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明的范围；凡其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效变更或修饰，均应包含在以下权利要求的范围内。

Claims

1.一种计算机硬盘数据复制方法，其可将预先安装于一母盘上的一组原始数据复制至一子盘上；

该计算机硬盘数据复制方法包含以下步骤：

(1)执行一初始程序，用以将母盘数据制成一映像文件，其包含文件头和一压缩数据区；此初始程序包括以下子程序：

(1-1)执行一母盘读取程序，用以将存储在母盘上的硬盘参数及原始数据读取出来；及

(1-2)执行一分块压缩程序，用以将从该母盘上读取出来的原始数据以分块压缩方式压缩成多个压缩数据块；

(1-3)执行一映像文件制作程序，用以将从母盘上读取出来的硬盘参数存储至映像文件中的文件头，并将分块压缩程序所输出的压缩数据存储至该映像文件中的压缩数据区；

(2)执行一复制子盘程序，其包括以下子程序：

(2-1)执行一子盘监视程序，用以监视子盘的总容量；

(2-2)执行一第一比较程序，用以将子盘的总容量与母盘上所存储的原始数据的总长度作一比较；若子盘的总容量小于母盘上所存储的原始数据的总长度，则中止程序；

(2-3)执行一第二比较程序，用以将子盘的总容量与母盘的总容量作一比较；

(2-4)对该子盘进行一子盘分区程序；

若子盘的总容量与母盘的总容量相等，则执行一第一子盘动态分区程序，其完全按照该母盘的分区方式对该子盘作分区；

若子盘的总容量小于母盘的总容量，则执行一第二子盘动态分区程序，其将子盘的分区首先设定为与母盘的各个分区的数据量相等，再接着将子盘的剩余存储空间分配至各个分区；

若子盘的总容量大于母盘的总容量，则执行一第三子盘动态分区程序，其将子盘的分区首先设定为与母盘的最大分区的数据量相等，再接着将子盘的剩余存储空间分配至各个分区；

(2-5)执行一解压缩程序，用以将该映像文件中的压缩数据区中所存储的压缩数据作解压缩处理；以及

(2-6)执行一写入程序，用以将解压缩程序所输出的解压缩数据按照其在母盘的原分区逐一写入子盘上的各个对应的分区上。

2.如权利要求1所述的计算机硬盘数据复制方法，其中在所述步骤(1-1)中，将存储在母盘上的原始数据读取出来的程序包括以下步骤：

利用文件分配表找出母盘上存储原始数据的所有群集；

利用所得到的群集，求得母盘上所有存储原始数据的扇区；以及

从这些扇区中，将母盘上的原始数据读取出来。

3.如权利要求1所述的计算机硬盘数据复制方法，其中该第二子盘动态分区程序是将子盘的剩余存储空间以一逆向分配法优先分配至最后一个分区；未分配完则分配至前一个分区；依此类推，直至剩余存储空间全部分配完为止。

4.一种计算机硬盘数据复制系统，用以将预先安装于一母盘上的一组原始数据复制至一子盘上；此计算机硬盘数据复制系统包含：

(a)一母盘读取模块，用以将存储在母盘上的硬盘参数及原始数据读取出来；

(b)一分块压缩模块，用以对从该母盘上读取出来的原始数据进行一分块压缩处理；

(c)一映像文件制作模块，用以制作一映像文件，其包含一文件头及一压缩数据区；其中文件头用以存储从母盘上读取出来的硬盘参数，而压缩数据区则用以存储该分块压缩模块所输出的压缩数据；

(d)一子盘读写模块，其可对子盘执行读写动作；

(e)一比较模块，可执行一第一比较程序，用以将子盘的总容量与母盘上所存储的原始数据的总长度作一比较；若子盘的总容量小于母盘上所存储的原始数据的总长度，则中止程序；反之则执行一第二比较程序，用以将子盘的总容量与母盘的总容量作一比较；以及

(f)一解压缩模块，用以将该映像文件中的压缩数据区中所存储的压缩数据作一解压缩处理；

其中

该子盘读写模块可进而对该子盘进行一子盘分区程序；若子盘的总容量与母盘的总容量相等，则执行一第一子盘动态分区程序，其完全按照该母盘的分区方式对该子盘作分区；若子盘的总容量小于母盘的总容量，则执行一第二子盘动态分区程序，其将子盘的分区首先设定为与母盘的各个分区的数据量相等，再接着将子盘的剩余存储空间分配至各个分区；若子盘的总容量大于母盘的总容量，则执行一第三子盘动态分区程序，其将子盘的分区首先设定为与母盘的最大分区的数据量相等，再接着将子盘的剩余存储空间分配至各个分区；完成子盘分区后，接着进而执行一写入程序，用以将该解压缩模块所输出的解压缩数据按照其在母盘的原分区逐一写入子盘上的各个对应的分区上。

5.如权利要求4所述的计算机硬盘数据复制系统，其中该母盘读取模块将存储于母盘上的原始数据读取出来的程序包括以下步骤：

利用文件分配表找出母盘上存储原始数据的所有群集。

从这些扇区中，将母盘上的原始数据读取出来。

6.如权利要求4所述的计算机硬盘数据复制系统，其中该子盘读写模块所执行的第二子盘动态分区程序中是将子盘的剩余存储空间以一逆向分配法优先分配至最后一个分区；未分配完则分配至前一个分区；依此类推，直至剩余存储空间全部分配完为止。