CN116028128A - 磁盘分区存储方法、操作系统自动化恢复方法和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种供操作系统进行自动化恢复的磁盘分区存储方法、磁盘、操作系统自动化恢复方法、存储介质和电子设备。该磁盘分区存储方法为：把磁盘划分为boot分区、第一操作系统分区和第二操作系统分区；在boot分区中存储第一操作系统引导文件和第二操作系统引导文件当中的至少一者；在第一操作系统分区中存储第一操作系统文件，在第二操作系统分区中存储第二操作系统文件和第一操作系统备份镜像文件。按照该方法对电子设备的磁盘进行分区存储后，电子设备即可执行操作系统自动化恢复。通过本发明，在操作系统自动化恢复过程中，BIOS只需执行其固有的工作任务，不会增加额外的工作任务，故不会影响操作系统的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及操作系统恢复技术领域，尤其涉及一种供操作系统进行自动化恢复的磁盘分区存储方法、磁盘、操作系统自动化恢复方法、存储介质和电子设备。
背景技术
工控机是针对工业现场特点而专门设计的一种计算机，在应对各种恶劣使用场景时具有系统稳定、高性能、成本低等特点，因此，业内通常采用工控机来搭建工业自动化生产系统。工控机在实际运行过程中，可能会因断电、丢失文件、中病毒等问题导致操作系统损坏而不能正常运行，遇到这种情况，需要通过刷机方式来进行操作系统恢复。传统操作系统采取的恢复方式是：运维人员使用OTG线把存储有操作系统镜像文件的电脑连接到工控机的OTG口，然后操作电脑使用操作系统镜像文件对工控机进行刷机，恢复操作系统。该方式对运维人员的技术知识水平要求较高，且需要运维人员长时间待在现场进行手动操作。为降低对运维人员技术知识水平的要求并减少运维人员手动操作的工作量，业内提出了一种自动化恢复操作系统的方法，操作如下：
工控机磁盘划分成主系统分区和备份系统分区，主系统分区存储有主操作系统文件，备份系统分区存储有主操作系统备份镜像文件。工控机上设有短接帽，该短接帽若跳线到工控机主板上的恢复按钮，则工控机的BIOS使工控机处于恢复镜像状态；反之BIOS则使工控机处于正常工作状态。当主操作系统出现问题不能启动时，运维人员按下短接帽接通恢复按钮，然后操作工控机上电开机，工控机上电时加载BIOS硬件进行检测，BIOS检测到恢复按钮被短接， 就读取备份系统分区中的引导文件，启用Linux DD命令将备份系统分区内的主操作系统备份镜像文件还原到主系统分区，覆盖主系统分区的原文件。还原完毕后，工控机自动重启，工控机上电时加载BIOS硬件进行检测，BIOS检测到恢复按钮没有被短接，就读取主系统分区中的引导文件，正常引导运行主系统分区中的操作系统。
上述方法虽然实现了自动化恢复操作系统，减少了运维人员手动操作的工作量且对其技术知识水平要求较低，但需要BIOS在固有的工作任务（读取引导文件据此引导工控机进入操作系统）的基础上，增加额外的工作任务：检测判断短接帽状态，据此来确定读取哪个系统分区（主系统分区、备份系统分区）中的引导文件。众所周知，BIOS对计算机操作系统稳定运行起着至关重要的作用，BIOS执行工作任务过多，会影响操作系统稳定性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是如何在无需BIOS执行额外的工作任务的情况下实现自动化恢复操作系统。
为了解决上述技术问题，第一方面，本发明提供了一种供操作系统进行自动化恢复的磁盘分区存储方法，把磁盘划分为boot分区、第一操作系统分区和第二操作系统分区；在boot分区中存储第一操作系统引导文件和第二操作系统引导文件当中的至少一者；在第一操作系统分区中存储第一操作系统文件，在第二操作系统分区中存储第二操作系统文件和第一操作系统备份镜像文件。
进一步地，所述第一操作系统备份镜像文件有多个，版本各不相同，供用户从中择一选用。
进一步地，把boot分区划分成系统引导文件簇区和后端存储簇区，在系统引导文件簇区中存储引导文件供BIOS读取，在后端存储簇区中存储第一操作系统引导文件和第二操作系统引导文件供择一替换系统引导文件簇区中的引导文件。
第二方面，本发明提供了一种供操作系统进行自动化恢复的磁盘，该磁盘包括boot分区、第一操作系统分区和第二操作系统分区；boot分区存储有第一操作系统引导文件和第二操作系统引导文件当中的至少一者；第一操作系统分区存储有第一操作系统文件，第二操作系统分区存储有第二操作系统文件和第一操作系统备份镜像文件。
进一步地：
所述第一操作系统备份镜像文件有多个，版本各不相同，供用户从中择一选用；
boot分区包括系统引导文件簇区和后端存储簇区，系统引导文件簇区存储有引导文件供BIOS读取，后端存储簇区存储有第一操作系统引导文件和第二操作系统引导文件供择一替换系统引导文件簇区中的引导文件。
第三方面，本发明提供了一种操作系统自动化恢复方法，该方法在按照如上所述的磁盘分区存储方法进行磁盘分区存储之后执行，具体包括依次执行的以下步骤：
A.在本机运行第一操作系统的状态下，若接收到系统恢复指令，则把boot分区中的引导文件从第一操作系统引导文件替换为第二操作系统引导文件；
B.在本机运行第二操作系统的状态下，自动执行如下步骤：
——B1.使用第二操作系统所属磁盘分区中的第一操作系统备份镜像文件替换第一操作系统所属磁盘分区中原有的第一操作系统文件；
——B2.把boot分区中的引导文件从第二操作系统引导文件还原为第一操作系统引导文件。
进一步地：
步骤A中，具体用boot分区的后端存储簇区中的第二操作系统引导文件进行替换；
步骤B2中，具体用 boot分区的后端存储簇区中的第一操作系统引导文件进行替换。
进一步地：
包括在步骤A和步骤B之间执行的步骤A1.自动重启从而使得BIOS读取boot分区中的第二系统引导文件引导本机运行第二操作系统；且/或
包括在步骤B2之后执行的步骤B3.自动重启从而使得BIOS读取boot分区中的第一系统引导文件引导本机运行第一操作系统。
进一步地，步骤B1具体地，把第二操作系统所属磁盘分区中的多个不同版本的第一操作系统备份镜像文件提供给用户选择，使用用户所选择的第一操作系统备份镜像文件覆盖第一操作系统所属磁盘分区中原有的第一操作系统文件。
第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行的计算机程序，该计算机程序被执行时实现如上所述的磁盘分区存储方法，或者实现如上所述的操作系统自动化恢复方法。
第五方面，本发明提供了一种电子设备，包括处理器和计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质是如上所述的磁盘，该磁盘存储有可执行的计算机程序，上述处理器执行该计算机程序实现如上所述的操作系统自动化恢复方法。
通过本发明的磁盘分区存储方法对工控机磁盘进行分区存储得到可供操作系统进行自动化恢复的磁盘，该磁盘专门划分出一个boot分区存放引导文件（初始状态下，该引导文件为第一操作系统引导文件）。如果工控机的第一操作系统出现问题，运维人员就操作触发系统恢复指令，则工控机就会如上述操作系统自动化恢复方法那样，执行步骤A.把boot分区中的引导文件从第一操作系统引导文件替换为第二操作系统引导文件。等工控机重启时，其BIOS读取boot分区中的引导文件，由于引导文件已从第一操作系统引导文件替换为第二操作系统引导文件了，BIOS读取该引导文件就会引导工控机运行第二操作系统。工控机一旦运行第二操作系统，立即触发自动执行操作系统恢复程序，即执行上述操作系统自动化恢复方法中的步骤B1、B2，完成第一操作系统备份镜像文件复制并把boot分区中的引导文件从第二操作系统引导文件还原为第一操作系统引导文件，如此就实现了操作系统自动恢复。当工控机重新上电开机时，其BIOS读取boot分区中的引导文件，由于引导文件已从第二操作系统引导文件替换为第一操作系统引导文件了，BIOS读取该引导文件就会引导工控机运行第一操作系统，工控机恢复至正常使用第一操作系统。通过本发明，BIOS只需执行其固有的工作任务，即正常读取引导文件据此引导工控机进入对应的操作系统即可实现自动化恢复操作系统，不会增加额外的工作任务，故不会影响操作系统的稳定性。
附图说明
图1是按照本发明提供的磁盘分区存储方法进行分区后的磁盘存储分区示意图。
图2是本发明提供的操作系统自动化恢复方法的流程示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明创造作详细说明。
本发明给出的供操作系统进行自动化恢复的磁盘分区存储方法应用于安装有操作系统的电子设备例如工控机上，下文以工控机为例说明该方法的执行过程（该方法本例中由人工执行，其他实施例可改为由计算机程序自动执行）：
如图1所示，用户把工控机的磁盘划分为boot分区、第一操作系统分区和第二操作系统分区，把boot分区进一步划分成系统引导文件簇区和后端存储簇区。用户在boot分区的系统引导文件簇区中存储系统引导文件grub.cfg（初始状态下该引导文件是grub.cfg1）供BIOS读取，在boot分区的后端存储簇区中存储第一操作系统引导文件grub.cfg1和第二操作系统引导文件grub.cfg2供择一替换系统引导文件簇区中的引导文件，在第一操作系统分区中存储第一操作系统文件，在第二操作系统分区中存储第二操作系统文件和第一操作系统备份镜像文件。
用户按照上述方法把工控机磁盘进行分区并在各分区存储好对应的文件后，该工控机就可以据此执行如图2所示的操作系统自动化恢复方法。该方法通过计算机程序实现，工控机的磁盘（即计算机可读存储介质）中存储有可执行的计算机程序，工控机的处理器执行该计算机程序即可实现该方法。下文以具体实例来说明该方法的执行步骤：
工控机以第一操作系统作为主系统，平日里boot分区的系统引导文件簇区存储的引导文件是第一操作系统引导文件grub.cfg1。工控机开机上电，BIOS读取系统引导文件簇区中的第一操作系统引导文件grub.cfg1引导工控机运行第一操作系统来执行业务处理。工控机上设有恢复按钮，如果工控机第一操作系统受到损坏而不能正常运行，用户就可以在工控机处于运行第一操作系统的状态下按下该恢复按钮触发系统恢复指令，该工控机一接收到系统恢复指令就会使用boot分区的后端存储簇区中存储的第二操作系统引导文件grub.cfg2把boot分区的系统引导文件簇区中的引导文件从第一操作系统引导文件grub.cfg1替换为第二操作系统引导文件grub.cfg2，然后令本机自动重启。工控机就重新上电开机，其BIOS读取boot分区的系统引导文件簇区中的引导文件grub.cfg2，就会引导工控机运行第二操作系统。工控机一旦运行第二操作系统，立即触发自动执行操作系统恢复程序：工控机自动使用第二操作系统所属磁盘分区中的第一操作系统备份镜像文件覆盖第一操作系统所属磁盘分区中原有的第一操作系统文件，然后使用boot分区的后端存储簇区中存储的第一操作系统引导文件grub.cfg1把 boot分区的系统引导文件簇区中的引导文件grub.cfg从第二操作系统引导文件grub.cfg2还原为第一操作系统引导文件grub.cfg1，然后令本机自动重启。工控机重新上电开机，其BIOS读取boot分区的系统引导文件簇区中的引导文件grub.cfg1，就会引导工控机运行第一操作系统，工控机恢复至正常使用第一操作系统，如此就实现了操作系统自动恢复。
本实施例中，用户仅在第二操作系统分区中存储一个版本的第一操作系统备份镜像文件，操作系统恢复程序直接使用该第一操作系统备份镜像文件覆盖第一操作系统所属磁盘分区中原有的第一操作系统文件。用户可在第二操作系统分区中存储多个不同版本的第一操作系统备份镜像文件，则操作系统恢复程序改为先把第二操作系统分区中所存储有的各个版本的第一操作系统备份镜像文件罗列给用户供其选择，例如通过语音罗列出来或者通过显示屏罗列出来，待用户输入所选择的第一操作系统备份镜像文件版本后，使用该第一操作系统备份镜像文件版本覆盖第一操作系统所属磁盘分区中原有的第一操作系统文件。
考虑到第一操作系统只可对磁盘的boot分区和第一操作系统分区进行读写，第二操作系统只可对磁盘的boot分区和第二操作系统分区进行读写，本实施例把第一操作系统引导文件grub.cfg1和第二操作系统引导文件grub.cfg2都存储在boot分区的后端存储簇区中，而在boot分区的系统引导文件簇区存储供BIOS读取的引导文件grub.cfg，这样第一操作系统和第二操作系统均可从boot分区的后端存储簇区中获取到所需的引导文件（grub.cfg1或grub.cfg2）对系统引导文件簇区的引导文件grub.cfg进行替换。非优选地，其他实施例可以改为boot分区只存储供BIOS读取的引导文件，而在第一操作系统分区中存储第二操作系统引导文件grub.cfg2，在第二操作系统分区中存储第一操作系统引导文件grub.cfg1，这样第一操作系统可从所属磁盘分区中获取第二操作系统引导文件grub.cfg2对boot分区中供BIOS读取的引导文件grub.cfg进行替换，以使工控机下次重启时运行第二操作系统。第二操作系统可从所属磁盘分区中获取第一操作系统引导文件grub.cfg1对boot分区中供BIOS读取的引导文件grub.cfg进行覆盖，以使工控机下次重启时恢复至运行第一操作系统。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明创造的技术方案，而非对本发明创造保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明创造作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明创造的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明创造技术方案的实质和范围。
Claims (11)
1.一种供操作系统进行自动化恢复的磁盘分区存储方法，其特征是，把磁盘划分为boot分区、第一操作系统分区和第二操作系统分区；在boot分区中存储第一操作系统引导文件和第二操作系统引导文件当中的至少一者；在第一操作系统分区中存储第一操作系统文件，在第二操作系统分区中存储第二操作系统文件和第一操作系统备份镜像文件。
2.如权利要求1所述的磁盘分区存储方法，其特征是，所述第一操作系统备份镜像文件有多个，版本各不相同，供用户从中择一选用。
3.如权利要求1所述的磁盘分区存储方法，其特征是，把boot分区划分成系统引导文件簇区和后端存储簇区，在系统引导文件簇区中存储引导文件供BIOS读取，在后端存储簇区中存储第一操作系统引导文件和第二操作系统引导文件供择一替换系统引导文件簇区中的引导文件。
4.一种供操作系统进行自动化恢复的磁盘，其特征是，该磁盘包括boot分区、第一操作系统分区和第二操作系统分区；boot分区存储有第一操作系统引导文件和第二操作系统引导文件当中的至少一者；第一操作系统分区存储有第一操作系统文件，第二操作系统分区存储有第二操作系统文件和第一操作系统备份镜像文件。
5.如权利要求4所述的磁盘，其特征是：
所述第一操作系统备份镜像文件有多个，版本各不相同，供用户从中择一选用；
boot分区包括系统引导文件簇区和后端存储簇区，系统引导文件簇区存储有引导文件供BIOS读取，后端存储簇区存储有第一操作系统引导文件和第二操作系统引导文件供择一替换系统引导文件簇区中的引导文件。
6.一种操作系统自动化恢复方法，其特征是，该方法在按照如权利要求1至3任一项所述的磁盘分区存储方法进行磁盘分区存储之后执行，具体包括依次执行的以下步骤：
A.在本机运行第一操作系统的状态下，若接收到系统恢复指令，则把boot分区中的引导文件从第一操作系统引导文件替换为第二操作系统引导文件；
B.在本机运行第二操作系统的状态下，自动执行如下步骤：
——B1.使用第二操作系统所属磁盘分区中的第一操作系统备份镜像文件替换第一操作系统所属磁盘分区中原有的第一操作系统文件；
——B2.把boot分区中的引导文件从第二操作系统引导文件还原为第一操作系统引导文件。
7.如权利要求6所述操作系统自动化恢复方法，其特征是：
步骤A中，具体用boot分区的后端存储簇区中的第二操作系统引导文件进行替换；
步骤B2中，具体用 boot分区的后端存储簇区中的第一操作系统引导文件进行替换。
8.如权利要求6所述的操作系统自动化恢复方法，其特征是：
包括在步骤A和步骤B之间执行的步骤A1.自动重启从而使得BIOS读取boot分区中的第二系统引导文件引导本机运行第二操作系统；且/或
包括在步骤B2之后执行的步骤B3.自动重启从而使得BIOS读取boot分区中的第一系统引导文件引导本机运行第一操作系统。
9.如权利要求6所述的操作系统自动化恢复方法，其特征是步骤B1具体地，把第二操作系统所属磁盘分区中的多个不同版本的第一操作系统备份镜像文件提供给用户选择，使用用户所选择的第一操作系统备份镜像文件覆盖第一操作系统所属磁盘分区中原有的第一操作系统文件。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行的计算机程序，其特征是，该计算机程序被执行时实现如权利要求1至3当中任一项所述的磁盘分区存储方法，或者实现如权利要求6至9当中任一项所述的操作系统自动化恢复方法。
11.一种电子设备，包括处理器和计算机可读存储介质，其特征是，该计算机可读存储介质是如权利要求4或5所述的磁盘，该磁盘存储有可执行的计算机程序，上述处理器执行该计算机程序实现如权利要求6至9当中任一项所述的操作系统自动化恢复方法。
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Denomination of invention: Disk partitioning storage methods, operating system automated recovery methods, and storage media Effective date of registration: 20231013 Granted publication date: 20230623 Pledgee: Industrial and Commercial Bank of China Limited Guangzhou tianpingjia sub branch Pledgor: Guangdong Hanwei Information Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2023980061047 |
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