CN1877539A - 冷启动模式下的数据备份/恢复系统及其实现方法 - Google Patents

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陈玄同
刘文涵
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Abstract

本发明公开了一种冷启动模式下的数据备份恢复系统及其实现方法，用以硬盘装置中的用户数据信息备份和恢复，其中在硬盘装置划分出隐藏分区和用户分区，该系统包括一预设模块，用以将一数据备份/恢复系统设置到隐藏分区；一启动模块，用以在系统BIOS启动后，根据用户输入信息判断计算机启动方式，以及根据判断结果选择是否启动数据备份/恢复系统；一备份模块，设置于数据备份－恢复系统中，用以将用户分区内数据信息备份到隐藏分区；以及一恢复模块，设置于数据备份/恢复系统中，用以将隐藏分区内数据信息恢复到用户分区。

Description

冷启动模式下的数据备份/恢复系统及其实现方法
技术领域
本发明涉及一种计算机硬盘数据信息安全技术，特别涉及一种在冷启动模式下，实现硬盘数据信息备份和恢复的系统及方法。
背景技术
近年来，计算机由于具有方便有效的特性，常常被应用于存储、处理一些重要事务，在人们日常生活和工作中处于越来越重要的地位。硬盘是计算器系统中最主要的存储设备，作为计算机用户的数据和信息的载体，硬盘上往往保存有大量重要资料，必然要求数据保存的可靠性和持久性，其安全性能是很重要的指针。在多数情况下，计算机用户对它的关心甚至超过了速度，原因很简单，如果自己保存的种种数据不时地丢失，那速度再快又有什么意义呢？这可不像硬件设备那样坏了就换一块那么简单，很多时候，用户数据丢失后就没有办法再弥补回来，重大的损失也就在所难免了。当前许多计算机用户所面临的一个重要问题就是由于操作系统或者硬盘驱动损坏带来的数据信息丢失。造成上述问题的可能原因包括硬盘过载、病毒侵袭、用户的误操作或者新软件存在的安装错误、安装兼容性问题等等。由此看来，增强对用户数据的保护具有非常重要的意义。因此，有效的硬盘数据备份和恢复也成为计算机用户关注的热点。
通过分析技术状况可知，目前已存在多种用于保护操作系统与硬盘数据信息恢复与备份的方法，比如直接通过备份硬盘进行恢复和备份，这种方法虽然可靠性较高，但是需要单独设置一个备份硬盘，从而增加了用户的经济负担；或者是通过计算机厂商在计算机出厂时提供光盘或软盘作为数据恢复盘，这种方法不能做到硬盘数据信息的适时备份和恢复，而且需要用户妥善保存该光盘或软盘；再者是将硬盘数据信息备份成一个文件保存在硬盘上，恢复时打开该文件，将备份的内容恢复到原硬盘中，但是该备份方法是建立在文件系统的基础上，虽然可操作性较强，但是一旦文件系统被破坏，则不能实现硬盘数据信息的恢复，因而安全性和可靠性很差。只能实现整个分区的磁道对磁道的备份和恢复，当原备份文件中存在被病毒感染的文件时，通过这种方法就降低了系统的安全性，也就远离了该方法实现安全、可靠性的初衷，对用户带来一定的麻烦。虽然目前提出了多种硬盘数据备份/恢复的方法，但它们都或多或少存在一定的缺陷，因此对计算机用户带来一定的麻烦。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种冷启动模式下的数据备份/恢复系统及其实现方法，以在系统崩溃或硬盘数据信息丢失的情况下，可方便、快捷且具有较高安全、可靠性地实现数据信息的备份与恢复。
因此，为达到上述目的，本发明所公开的冷启动模式下的数据备份/恢复系统，是用以一硬盘装置中的用户数据信息备份和恢复，其中该硬盘装置划分出一隐藏分区和一用户分区，该系统包括有：一预设模块，用以将一数据备份/恢复系统设置到该隐藏分区；一启动模块，用以在系统BIOS启动后，根据一用户输入信息判断计算机启动方式，以及根据判断结果选择是否启动该数据备份/恢复系统；一备份模块，设置于该数据备份/恢复系统中，用以将该用户分区内数据信息备份到该隐藏分区；以及一恢复模块，设置于该数据备份/恢复系统中，用以将该隐藏分区内数据信息恢复到该用户分区。其中预设模块在设置数据备份/恢复系统的同时修改系统启动顺序，以及预先设定一用户信息，为以后的计算机启动方式选择进行初始化设置。而且预设模块需要在将用户操作系统安装到该用户分区后，再执行该数据备份/恢复系统的设置。
本发明的数据备份/恢复系统，通过在隐藏分区中设置独立于常规用户操作系统的数据备份/恢复系统，实现对硬盘数据信息的备份和恢复，因此具有较高安全性和可靠性的硬盘数据备份和恢复。
根据本发明的冷启动模式下的数据备份/恢复系统，其中该备份模块与恢复模块均可采用完全或增量的方式进行数据信息备份或者恢复，并且该备份模块在备份的同时，生成用户操作系统的当前数据信息列表。
由于可采用增量数据信息备份和恢复，因而用户可进行实时备份和恢复，既减少了备份和恢复的数据量，又提高了备份和恢复的效率和速度。此外，由于恢复模块采用了增量恢复的方式，所以可以方便地选择将硬盘数据恢复到想要的状态。而且备份模块在备份的同时，可生成用户操作系统的当前数据信息列表，因此用户可以在数据信息恢复时，通过对比当前数据信息列表与在先备份数据信息列表，发现列表信息的变化，提醒用户注意并检查该变化列表信息对应数据信息的来源，从而可避免对病毒文件的错误恢复。
根据本发明的冷启动模式下的数据备份/恢复系统，其中用户设定信息包括一等待时间，表示启动时等待用户输入的最大时间段；以及一特征信息，为判断计算机启动方式的信息。而且用户输入信息包括一输入信息，用以与用户设定的特征信息进行比较，选择计算机启动方式。只有用户设定的等待时间内用户输入的信息与特征信息相符时，才选择启动数据恢复或备份系统，因此具有较高的安全性和严密性。
根据本发明的冷启动模式下的数据备份/恢复系统，其中隐藏分区对于该用户操作系统是不可见的，因此，该隐藏分区内数据备份/恢复系统及数据信息具有高的安全性。
此外，本发明还提供了一种冷启动模式下的数据备份/恢复方法，用以一硬盘装置中的用户数据信息备份和恢复，其中该硬盘装置划分出一隐藏分区和一用户分区，该方法包含下列步骤：设置一数据备份/恢复系统到该隐藏分区；在系统BIOS启动后，根据一用户信息判断计算机启动方式；若判断结果为计算机正常启动，则进入该用户分区，执行计算机的常规操作；否则进入该数据备份/恢复系统，并根据一用户操作选择启动一数据备份操作或者一数据恢复操作，分别用以将该用户分区内数据信息备份到该隐藏分区和将该隐藏分区内数据信息恢复到该用户分区。其中数据备份操作可采用完全备份或者增量备份的方式，数据恢复操作也可采用完全恢复或者增量恢复的方式。并且数据备份操作执行下列步骤：生成该用户操作系统的一当前数据信息列表；比较该当前数据信息列表与一在先备份数据信息列表；如果该当前数据信息列表与该在先备份数据信息列表存在区别，则将该当前数据信息列表对应的数据信息备份到该隐藏分区中；否则，停止执行。数据信息恢复操作执行下列步骤：判断是否存在一在先备份数据信息；若存在该在先备份数据信息，则将该在先备份数据信息恢复到该用户分区中；否则，系统报错。此外，在设置该数据备份/恢复系统的同时，需要修改系统启动顺序，并预先设定一用户信息，其中用户设定信息包括一等待时间以及一特征信息。一用户输入信息与该特征信息进行比较，从而选择计算机启动方式。
有关本发明的特征与实际操作，现配合幅图作最佳实施方式的详细说明如下。
附图说明
图1为本发明冷启动模式下的数据备份/恢复系统的方块图；
图2为本发明冷启动模式下的数据备份/恢复系统的预设模块处理流程图；
图3为本发明冷启动模式下的数据备份/恢复系统的启动模块处理流程图；
图4为本发明冷启动模式下的数据备份/恢复系统的备份模块处理流程图；
图5为本发明冷启动模式下的数据备份/恢复系统的恢复模块处理流程图；
图6为本发明冷启动模式下的数据备份/恢复方法流程图。
其中，附图标记
硬盘装置                     10
隐藏分区                     11
用户分区                     12
预设模块                     13
启动模块                     14
备份模块                     15
恢复模块                     16
具体实施方式
首先参考图1，所示为本发明的冷启动模式下的数据备份恢复系统方块图。该数据备份/恢复系统用以一硬盘装置中的用户数据信息备份和恢复，其中该硬盘装置10划分出一隐藏分区11和一用户分区12，分别用以安装一用户操作系统与一数据备份恢复系统。如图1所示，该系统包括有，一预设模块13，用以将一数据备份/恢复系统设置到该隐藏分区11；一启动模块14，用以在系统BIOS启动后，根据一用户输入信息判断计算机启动方式，以及根据判断结果选择进入相应的隐藏分区11或者用户分区12，并启动对应分区中安装的系统；一备份模块15，设置于该数据备份/恢复系统中，用以将该用户分区内数据信息备份到该隐藏分区；一恢复模块16，设置于该数据备份/恢复系统中，用以将该隐藏分区内数据信息恢复到该用户分区。其中备份模块15可采用完全备份或者增量备份的方式进行数据备份，而且恢复模块16也可采用完全恢复或者增量恢复的方式进行数据恢复。
下面结合附图说明本发明所提及模块的工作原理。图2所示为本发明的冷启动模式下的数据备份/恢复系统的预设模块处理流程图，首先根据用户的设定分配一隐藏分区(步骤201)，并对该分区进行格式化(步骤202)，将数据备份/恢复系统包括的备份模块15和恢复模块16设置到该隐藏分区11中(步骤203)。然后将启动模块14复制到隐藏分区11的开始部分(步骤204)，修改MBR中启动项，使其指向隐藏分区11(步骤205)，并在启动模块14中保留系统原MBR启动项(步骤206)。随后对用户信息进行设定(步骤207)，设定用户等待时间T以及设定用户特征信息I(步骤208)，其中用户等待T表示计算机启动时等待用户输入的最大时间段，特征信息为判断计算机启动顺序的信息。步骤209将时间T和特征信息I记录到启动模块14中。这样预设模块13即完成了对数据备份/恢复系统的设置，对系统启动顺序的修改以及用户信息的初始设定等操作。
图3为本发明的冷启动模式下的数据备份/恢复系统的启动模块处理流程图。在预设模块13完成有关操作的后，启动模块14用以截获系统的启动执行权，并根据用户输入判断进入数据备份/恢复系统，还是进入用户操作系统。首先基本输入输出系统(BIOS)加载MBR启动代码(步骤301)，主引导记录(MBR)启动代码根据启动项加载启动模块14(步骤302)，启动模块14等待用户输入(步骤303)。首先在步骤304根据等待时间T判断用户输入是否超时，若超时，则启动用户操作系统(步骤307)；否则进到步骤305，判断用户输入的信息是否符合设定的特征信息；若不符合，则进到步骤307；否则启动数据备份/恢复系统(步骤306)。
在进入数据备份/恢复系统之后，则可选择该系统包括的备份模块15或恢复模块16进行数据备份或者恢复操作。下面结合图4和图5分别对上述两种模块的操作流程进行说明。
图4为本发明的冷启动模式下的数据备份/恢复系统的备份模块处理流程图。备份模块15可以根据用户的选择执行完全备份或增量备份。步骤401首先判断备份类型，如果是完全备份则执行完全备份(步骤402)，并接着生成当前系统数据信息列表(步骤403)，结束完全备份；否则判断是否存在前一次备份(步骤404)，如果不存在前一次备份，则系统报错；否则生成用户操作系统的当前数据信息列表(步骤405)。比较该当前数据信息列表与前一次备份生成的数据信息列表(步骤406)，然后判断该列表是否存在新增数据信息或者数据信息内容是否变化(407)，若数据信息没有变化，则结束数据信息比较(步骤410)；否则将变化的数据信息备份到隐藏分区中一镜像文件中(步骤409)。重复上述步骤，直至所有文件的对比完成，备份操作结束。其中数据信息内容变化包括存在数据信息修改、删除或者增加等。
图5为本发明的冷启动模式下的数据备份恢复系统的恢复模块处理流程图。恢复模块16可采用完全恢复或增量恢复的方式。首先判断是否存在完全备份数据信息(步骤501)，如果存在完全备份数据信息，则将系统恢复至完全备份时的状态(步骤502)，否则系统报错。在系统恢复至完全备份状态后，判断是否存在比本次备份更新的增量备份(步骤503)，若不存在，则结束恢复操作；否则比较两次备份时生成的数据信息列表(步骤504)。步骤505并对是否存在新增或变化的数据信息进行判断，若存在变化的数据信息，则将更新的数据信息恢复到用户操作系统中(步骤506)，并在生成时间较近的数据信息列表中察看没有该数据信息，从而判断是否删除该数据信息(步骤507)。如果没有该数据信息则从用户操作系统中将其删除(步骤508)；否则，判断数据信息比较是否结束(步骤509)。重复上述步骤，直至用户系统中所有的数据信息比较完毕。
图6为本发明的冷启动模式下的数据备份/恢复方法流程图。该方法用以一硬盘装置中的用户数据信息备份和恢复，其中该硬盘装置划分出一隐藏分区和一用户分区，包括下列步骤：设置一数据备份/恢复系统到该隐藏分区；系统BIOS启动(步骤601)；在系统BIOS启动后，运行启动模块(步骤602)；
根据一用户信息判断计算机启动方式(步骤603)；若判断结果为计算机正常启动，则进入该用户分区，执行计算机的常规操作，启动数据备份系统(步骤605)，判断用户操作逻辑(步骤606)，如果是恢复逻辑，则恢复模块运行(步骤607)，如果是备份逻辑，则备份模块运行(步骤608)，然后结束；否则进入该数据备份/恢复系统，并根据一用户操作选择启动一数据信息备份操作或者一数据信息恢复操作，分别用以将该用户分区内数据信息备份到该隐藏分区和将该隐藏分区内数据信息恢复到该用户分区(步骤604)。
下面详细说明本发明的冷启动模式下的数据备份/恢复方法的实施方式。结合图1在计算机硬盘装置10的用户分区12中安装一Windows操作系统，这里硬盘装置10可为任意类型硬盘，包括电子集成驱动器(IDE)、小型计算器系统接口(SCSI)、串行高级技术附加装置接口(SATA)等硬盘装置，操作系统也可为任意类型的用户操作系统，例如Windows、Linux操作系统等。然后在硬盘上划分一隐藏分区11，将数据备份/恢复系统设置到该隐藏分区11中，设置的同时修改系统的启动顺序，并设定用户输入等待时间和特定信息。用户重新启动计算机，在BIOS启动后，启动流程进入隐藏分区的启动过程。在该启动过程中，其对用户输入的信息进行判断，如果用户在安装设定的等待时间内输入的信息与用户设定信息一致，则进入数据备份/恢复系统，否则进入用户操作系统。隐藏分区划分采用公知技术ATA-5规范，即在硬盘高端划分出隐藏分区，用以设置数据备份/恢复系统，在其中嵌入进行硬盘数据信息恢复和备份的程序代码，以及有关数据信息列表生成代码等。而且划分分区硬盘大小可依据整个硬盘的大小以及硬盘数据信息所占硬盘空间决定。
在进入数据备份/恢复系统之后，根据用户要求选择对windows系统执行完全备份操作，将用户安装的windows系统中的所有文件备份到隐藏分区的镜像文件中，并生成该系统的数据信息列表。这里数据信息列表用以记录备份时用户操作系统中的所有档案信息，其中列表中每个档案信息可包括以下四个部分：分区号，用以记录文件所在分区；路径名，用以记录档案信息在分区的位置；文件名，用以纪录文件的名称；档案修改日期，用来记录最近一次修改的日期和时间。随后的备份操作中，用户可以根据图4所示硬盘数据信息备份流程图定期选择增量备份方式对新增、修改或删除的文件进行备份。
同样，用户也可以根据图5所示硬盘数据信息恢复选择完全恢复或增量恢复的方式对损坏的windows系统或者硬盘数据信息进行修复，从而可根据用户的选择，使得用户操作系统恢复到最初或者任意增量位置对应的操作系统数据信息状态，从而恢复正常的工作。
本发明在实现时可能有多种不同的方案，本文中所涉及的具体实现方案只是其中一种。任何熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (22)

1、一种冷启动模式下的数据备份/恢复系统，用以一硬盘装置中的用户数据信息备份和恢复，其特征在于，在所述硬盘装置划分出一隐藏分区和一用户分区，所述系统包括有：
一预设模块，用以将一数据备份/恢复系统设置到所述隐藏分区；
一启动模块，用以在所述系统BIOS启动后，根据一用户输入信息判断计算机启动方式，以及根据判断结果选择是否启动所述数据备份/恢复系统；
一备份模块，设置于所述数据备份/恢复系统中，用以将所述用户分区内数据信息备份到所述隐藏分区；以及
一恢复模块，设置于所述数据备份/恢复系统中，用以将所述隐藏分区内数据信息恢复到所述用户分区。
2、如权利要求1所述的冷启动模式下的数据备份/恢复系统，其特征在于，所述备份模块采用完全备份方式。
3、如权利要求1所述的冷启动模式下的数据备份/恢复系统，其特征在于，所述备份模块采用增量备份方式。
4、如权利要求1所述的冷启动模式下的数据备份/恢复系统，其特征在于，所述恢复模块采用完全恢复方式。
5、如权利要求1所述的冷启动模式下的数据备份/恢复系统，其特征在于，所述恢复模块采用增量恢复方式。
6、如权利要求1所述的冷启动模式下的数据备份/恢复系统，其特征在于所述预设模块在设置所述数据备份/恢复系统的同时修改系统启动顺序，以及预先设定所述用户输入信息。
7、如权利要求1所述的冷启动模式下的数据备份/恢复系统，其特征在于，所述用户输入信息包括一等待时间以及一特征信息。
8、如权利要求7所述的冷启动模式下的数据备份/恢复系统，其特征在于，所述特征信息为判断计算机启动方式的信息。
9、如权利要求1所述的冷启动模式下的数据备份/恢复系统，其特征在于，所述用户输入信息包括一输入信息，用以与所述特征信息进行比较，选择计算机启动方式。
10、一种冷启动模式下的数据备份/恢复方法，用以一硬盘装置中的用户数据信息备份和恢复，其特征在于，在所述硬盘装置划分出一隐藏分区和一用户分区，所述方法包含下列步骤：
设置一数据备份/恢复系统到所述隐藏分区；
在系统BIOS启动后，根据一用户输入信息判断计算机启动方式；以及
若判断结果为计算机正常启动，则进入所述用户分区，执行计算机的常规操作；否则进入所述数据备份/恢复系统，并根据一用户操作选择启动一数据信息备份操作或者一数据信息恢复操作，分别用以将所述用户分区内数据信息备份到所述隐藏分区和将所述隐藏分区内数据信息恢复到所述用户分区。
11、如权利要求10所述的冷启动模式下的数据备份/恢复方法，其特征在于，所述数据信息备份操作采用完全备份的方式。
12、如权利要求10所述的冷启动模式下的数据备份/恢复方法，其特征在于，所述数据信息备份操作采用增量备份的方式。
13、如权利要求10所述的冷启动模式下的数据备份/恢复方法，其特征在于，所述数据信息备份操作还包括下列步骤：
备份所述用户操作系统之一当前数据信息到所述隐藏分区；以及
生成所述当前数据信息列表。
14、如权利要求10所述的冷启动模式下的数据备份/恢复方法，其特征在于，所述数据信息备份操作还包括一增量备份步骤。
15、如权利要求10所述的冷启动模式下的数据备份/恢复方法，其特征在于，所述数据信息恢复操作采用完全恢复的方式。
16、如权利要求10所述的冷启动模式下的数据备份/恢复方法，其特征在于，所述数据信息恢复操作采用增量恢复的方式。
17、如权利要求10所述的冷启动模式下的数据备份/恢复方法，其特征在于，所述数据信息恢复操作包括下列步骤：
判断是否存在一完全备份数据信息；以及
若存在所述完全备份数据信息，则将所述完全备份数据信息恢复到所述用户分区中，否则，系统报错。
18、如权利要求10所述的冷启动模式下的数据备份/恢复方法，其特征在于，所述数据信息恢复操作还包括一增量恢复步骤。
19、如权利要求10所述的冷启动模式下的数据备份/恢复方法，其特征在于，设置所述数据备份-恢复系统的同时修改系统启动顺序，以及预先设定所述用户输入信息。
20、如权利要求10所述的冷启动模式下的数据备份/恢复方法，其特征在于，所述用户输入信息包括一等待时间以及一特征信息。
21、如权利要求20所述的冷启动模式下的数据备份/恢复方法，其特征在于，所述特征信息为判断计算机启动方式的信息。
22、如权利要求10所述的冷启动模式下的数据备份/恢复方法，其特征在于，所述用户输入信息包括一输入信息，用以与所述特征信息进行比较，选择计算机启动方式。
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