CN117555729A - 一种系统自动备份和恢复方法、终端设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种系统自动备份和恢复方法、终端设备及存储介质，该方法中包括系统自动备份过程和系统自动恢复过程，在系统自动备份过程，根据是否需要备份标志判断是否需要备份，当需要时，备份并生成对应的校验文件；当不需要时，对校验文件进行校验，校验不成功时，将对应的是否需要备份标志设置为需要备份；在系统自动恢复过程，在uboot阶段进行备份文件的恢复，在内核启动阶段和应用空间阶段进行异常标志的清0。本发明能够在系统空闲时在后台无感进行，能最大限度地减少对正常功能体验的影响，整个备份和异常恢复过程无需任何人为触发和干预。

Description

一种系统自动备份和恢复方法、终端设备及存储介质

技术领域

本发明涉及系统备份领域，尤其涉及一种系统自动备份和恢复方法、终端设备及存储介质。

背景技术

嵌入式电子产品在使用过程中，由于各种非预期的内、外部原因，会导致存储数据出现异常，而且嵌入式电子产品有时往往以没有人机交互的方式使用，此时对异常系统进行自动恢复变得很有必要。

公开号为CN104636217A的中国发明专利《一种根文件系统自动备份和异常恢复方法和分区结构》公开了一种自动备份和恢复方法，但其只能做到根文件系统的备份和恢复，无法对内核进行自动备份和自动恢复。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种系统自动备份和恢复方法、终端设备及存储介质。

具体方案如下：

一种系统自动备份和恢复方法，包括：构建第一存储分区和第二存储分区，其中第一存储分区存储有内核系统运行异常标志和文件系统挂载异常标志，第二存储分区存储有内核是否需要备份标志和根文件是否需要备份标志；所述方法包括系统自动备份过程和系统自动恢复过程；

系统自动备份过程包括以下步骤：

S101：当系统启动后，基于内核是否需要备份标志判断内核是否需要备份，如果是，将系统的内核镜像复制至第二存储分区，并在第二存储分区中生成内核镜像对应的校验文件，将内核是否需要备份标志更改为不需要备份，进入S102；否则，直接进入S102；

S102：基于根文件是否需要备份标志判断根文件系统是否需要备份，如果是，将根文件系统的镜像复制至第二存储分区，并在第二存储分区中生成根文件系统镜像对应的校验文件，将根文件是否需要备份标志更改为不需要备份，结束；否则，进入S103；

S103：对第二存储分区内的内核镜像和根文件系统镜像对应的校验文件分别进行校验，如果某校验文件校验不成功时，将该校验文件对应的是否需要备份标志设置为需要备份；

系统自动恢复过程包括以下步骤：

S201：当系统运行至uboot阶段时，从第一存储分区内读取内核系统运行异常标志和文件系统挂载异常标志的值，并分别判断两者的值与异常阈值的大小关系；

如果内核系统运行异常标志的值大于异常阈值，则对第二存储分区内存储的内核镜像的校验文件进行校验，当校验成功时，将第二存储分区内存储的内核镜像刷写到系统的内核分区；如果内核系统运行异常标志的值小于或等于异常阈值，则将第一存储分区内存储的内核系统运行异常标志的值加1；

如果文件系统挂载异常标志的值大于异常阈值，则对第二存储分区内存储的根文件系统镜像的校验文件进行校验，当校验成功时，将第二存储分区内存储的根文件系统镜像刷写到根文件系统分区；如果文件系统挂载异常标志的值小于或等于异常阈值，则将第一存储分区内存储的文件系统挂载异常标志的值加1；

S202：当系统运行至内核启动阶段时，将第一存储分区内存储的内核系统运行异常标志的值清0；

S203：当系统运行至应用空间阶段时，将第一存储分区内存储的文件系统挂载异常标志的值清0。

进一步的，校验文件采用MD5校验文件。

进一步的，在步骤S103对校验文件进行校验之前，还包括判断第二存储分区中内核镜像和根文件系统镜像是否存在，只有存在时，才进行后续校验文件的校验，否则，直接将对应的是否需要备份标志设置为需要备份。

进一步的，在进入S103之后先等待一段时间在进行步骤S103的操作。

进一步的，当需要对内核或者根文件系统进行更新时，在更新后，将第二存储分区内存储的内核是否需要备份标志和根文件是否需要备份标志设置为需要备份。

一种系统自动备份和恢复终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明实施例上述的方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例上述的方法的步骤。

本发明采用如上技术方案，能够在系统空闲时在后台无感进行，能最大限度地减少对正常功能体验的影响，整个备份和异常恢复过程无需任何人为触发和干预。

附图说明

图1所示为本发明实施例一中系统自动备份过程的流程图。

图2所示为本发明实施例一中系统自动恢复过程的流程图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

实施例一：

本发明实施例提供了一种系统自动备份和恢复方法，包括：构建第一存储分区和第二存储分区。第一存储分区存储有内核系统运行异常标志和文件系统挂载异常标志，为不包含任何文件系统格式的裸分区，为方便表示该实施例中将第一存储分区描述为FLAGS_PART。第二存储分区的存储有内核是否需要备份标志KEC和根文件是否需要备份标志REC，其中KEC表示内核系统运行异常的计数，REC表示文件系统挂载异常的计数。另外，第二存储分区还用于存储备份的镜像文件，因此，其需要为ext2或ext4等适用于Linux的文件系统分区，为方便表示该实施例中将第二存储分区描述为BACKUP_PART。

所述方法包括系统自动备份过程和系统自动恢复过程两个并行的阶段。

(1)如图1所示，系统自动备份过程包括以下步骤：

S101：当系统启动后，基于内核是否需要备份标志判断内核是否需要备份，如果是，将系统的内核镜像复制至第二存储分区，并在第二存储分区中生成内核镜像对应的校验文件，将内核是否需要备份标志更改为不需要备份，进入S102；否则，直接进入S102。

S102：基于根文件是否需要备份标志判断根文件系统是否需要备份，如果是，将根文件系统的镜像复制至第二存储分区，并在第二存储分区中生成根文件系统镜像对应的校验文件，将根文件是否需要备份标志更改为不需要备份，结束；否则，进入S103。

S103：对第二存储分区内的内核镜像和根文件系统镜像对应的校验文件分别进行校验，如果某校验文件校验不成功时，将该校验文件对应的是否需要备份标志设置为需要备份。

该实施例中镜像的校验文件均采用MD5校验文件。

进一步的，在步骤S103对校验文件进行校验之前，还包括判断第二存储分区中内核镜像和根文件系统镜像是否存在，只有存在时，才进行后续校验文件的校验，否则，直接将对应的是否需要备份标志设置为需要备份。

另外，考虑到刚开机时，系统处于各种模块初始化的状态，而校验文件的校验需要耗费大量CPU资源用于MD5运算，如果开机立即进行校验文件的校验，则会影响正常业务体验，因此，本实施例中设置在进入S103之后先等待一段时间在进行步骤S103的操作。一段时间的长度本领域技术人员可以根据需求自行设定，该实施例中设置为30秒。

为了避免校验文件的校验工作影响正常业务功能，该实施例中还设置对校验文件的校验工作以最低的任务优先级进行。

通过上述系统自动备份过程，当第一次系统启动后，如果需要备份，则直接进行备份，如果不需要备份，则对校验文件进行校验，当校验不成功时，更改是否需要备份标志，以在下一次系统启动后直接进行备份。不在当次系统运行过程中进行备份一方面是为了避免跟系统正常业务抢占CPU性能，以免打断正常业务，影响用户体验；另一方面是由于系统正常运行时配置参数是在不断变化的，此时备份可能带来参数备份一半的风险。

(2)如图2所示，系统自动恢复过程包括以下步骤：

S201：当系统运行至uboot阶段时，从第一存储分区内读取内核系统运行异常标志和文件系统挂载异常标志的值，并分别判断两者的值与异常阈值的大小关系。

如果内核系统运行异常标志的值大于异常阈值，则对第二存储分区内存储的内核镜像的校验文件进行校验，当校验成功时，将第二存储分区内存储的内核镜像刷写到系统的内核分区，以起到恢复内核系统的作用；如果内核系统运行异常标志的值小于或等于异常阈值，则将第一存储分区内存储的内核系统运行异常标志的值加1。

如果文件系统挂载异常标志的值大于异常阈值，则对第二存储分区内存储的根文件系统镜像的校验文件进行校验，当校验成功时，将第二存储分区内存储的根文件系统镜像刷写到根文件系统分区，以起到恢复根文件系统的作用；如果文件系统挂载异常标志的值小于或等于异常阈值，则将第一存储分区内存储的文件系统挂载异常标志的值加1。

S202：当系统运行至内核启动阶段时，将第一存储分区内存储的内核系统运行异常标志的值清0。

S203：当系统运行至应用空间阶段时，将第一存储分区内存储的文件系统挂载异常标志的值清0。

该实施例中设置异常阈值为3，在其他实施例中也可以设置其他值，在此不做限制。

备份文件的恢复工作均在uboot阶段进行，恢复后，以恢复后的文件进入内核启动阶段和应用空间阶段，当没有恢复时，系统进入内核启动阶段或应用空间阶段可能出现异常，此时可以通过开门狗机制使系统自动重启，或人工手动重启。

进一步的，当遇到外界需要对内核或者根文件系统进行更新时，只需要在更新后，将第二存储分区内存储的内核是否需要备份标志和根文件是否需要备份标志设置为需要备份，即可触发系统下次启动时重新对更新后的相应内核或者根文件系统进行备份，以保持备份文件的正确性。

本发明实施例特别适用于不具备人机交互手段的嵌入式电子产品，重点突出了全系统(包含内核系统和根文件系统)和全自动两大特性，并兼顾减少影响设备使用的用户体验。在设备的运行过程对各分系统异常进行自动监测，并在异常后，对相应系统进行自动恢复。另外，备份过程也是自动进行，并实时确保备份文件的准确性。整个备份和异常恢复过程无需任何人为触发和干预。

实施例二：

本发明还提供一种系统自动备份和恢复终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明实施例一的上述方法实施例中的步骤。

进一步地，作为一个可执行方案，所述系统自动备份和恢复终端设备可以是桌上型计算机、笔记本、车载电脑等计算设备。所述系统自动备份和恢复终端设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，上述系统自动备份和恢复终端设备的组成结构仅仅是系统自动备份和恢复终端设备的示例，并不构成对系统自动备份和恢复终端设备的限定，可以包括比上述更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述系统自动备份和恢复终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等，本发明实施例对此不做限定。

进一步地，作为一个可执行方案，所称处理器可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)，还可以是ARM处理器等其他通用处理器。所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述系统自动备份和恢复终端设备的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例上述方法的步骤。

所述系统自动备份和恢复终端设备集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)以及软件分发介质等。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种系统自动备份和恢复方法，其特征在于，包括：构建第一存储分区和第二存储分区，其中第一存储分区存储有内核系统运行异常标志和文件系统挂载异常标志，第二存储分区存储有内核是否需要备份标志和根文件是否需要备份标志；所述方法包括系统自动备份过程和系统自动恢复过程；

系统自动备份过程包括以下步骤：

S101：当系统启动后，基于内核是否需要备份标志判断内核是否需要备份，如果是，将系统的内核镜像复制至第二存储分区，并在第二存储分区中生成内核镜像对应的校验文件，将内核是否需要备份标志更改为不需要备份，进入S102；否则，直接进入S102；

S102：基于根文件是否需要备份标志判断根文件系统是否需要备份，如果是，将根文件系统的镜像复制至第二存储分区，并在第二存储分区中生成根文件系统镜像对应的校验文件，将根文件是否需要备份标志更改为不需要备份，结束；否则，进入S103；

S103：对第二存储分区内的内核镜像和根文件系统镜像对应的校验文件分别进行校验，如果某校验文件校验不成功时，将该校验文件对应的是否需要备份标志设置为需要备份；

系统自动恢复过程包括以下步骤：

S201：当系统运行至uboot阶段时，从第一存储分区内读取内核系统运行异常标志和文件系统挂载异常标志的值，并分别判断两者的值与异常阈值的大小关系；

如果内核系统运行异常标志的值大于异常阈值，则对第二存储分区内存储的内核镜像的校验文件进行校验，当校验成功时，将第二存储分区内存储的内核镜像刷写到系统的内核分区；如果内核系统运行异常标志的值小于或等于异常阈值，则将第一存储分区内存储的内核系统运行异常标志的值加1；

如果文件系统挂载异常标志的值大于异常阈值，则对第二存储分区内存储的根文件系统镜像的校验文件进行校验，当校验成功时，将第二存储分区内存储的根文件系统镜像刷写到根文件系统分区；如果文件系统挂载异常标志的值小于或等于异常阈值，则将第一存储分区内存储的文件系统挂载异常标志的值加1；

S202：当系统运行至内核启动阶段时，将第一存储分区内存储的内核系统运行异常标志的值清0；

S203：当系统运行至应用空间阶段时，将第一存储分区内存储的文件系统挂载异常标志的值清0。

2.根据权利要求1所述的系统自动备份和恢复方法，其特征在于：校验文件采用MD5校验文件。

3.根据权利要求1所述的系统自动备份和恢复方法，其特征在于：在步骤S103对校验文件进行校验之前，还包括判断第二存储分区中内核镜像和根文件系统镜像是否存在，只有存在时，才进行后续校验文件的校验，否则，直接将对应的是否需要备份标志设置为需要备份。

4.根据权利要求1所述的系统自动备份和恢复方法，其特征在于：在进入S103之后先等待一段时间在进行步骤S103的操作。

5.根据权利要求1所述的系统自动备份和恢复方法，其特征在于：当需要对内核或者根文件系统进行更新时，在更新后，将第二存储分区内存储的内核是否需要备份标志和根文件是否需要备份标志设置为需要备份。

6.一种系统自动备份和恢复终端设备，其特征在于：包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1～5中任一所述方法的步骤。

7.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1～5中任一所述方法的步骤。