一種基于可移動存儲介質的操作系統的啟動系統和方法技術方案

本發明專利技術提供一種基于可移動存儲介質的操作系統的啟動系統，包括：計算機設備，所述計算機設備具有內部存儲介質，存放有操作系統啟動引導文件、用戶數據文件，所述啟動系統還包括可移動存儲介質，存放有根文件系統鏡像文件。本發明專利技術還提供所述操作系統的啟動方法，操作系統啟動時，連接可移動存儲介質，計算機設備根據內部存儲介質中的系統引導分區記錄，啟動和裝載引導管理程序，加載可移動存儲介質中的根文件系統鏡像文件。本發明專利技術通過將根文件系統鏡像文件存放在外接的可移動存儲介質中，既保證操作系統的安全性，又能方便用戶自行修改相關數據。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及計算機領域，具體涉及一種計算機操作系統的啟動系統和方法。
技術介紹
目前通用Linux操作系統啟動使用，一般都通過引導程序，加載內核，然后掛載根文件系統?；谶@種方式運行的操作系統和運行方式有兩種情況: 一種是操作系統直接安裝在磁盤上，系統啟動時通過引導程序，引導啟動磁盤上的內核程序和掛載本地磁盤上的根文件系統，或是通過網絡掛載NFS (網絡文件系統)，啟動操作系統和運行程序?？勺x寫的操作系統，通過各種方法安裝或是寫入可讀寫的磁盤存儲介質上，設備上電后，通過引導程序直接啟動磁盤上的內核和根文件系統，該系統的特點是文件系統啟動后，系統是可寫入和修改的。存在著系統在被嚴重修改或是磁盤數據不一致的情況下，操作系統將無法啟動和運行起來的問題，必須重新安裝系統才可以。另外，安裝在磁盤上的可讀寫操作系統，根文件系統因為反復讀寫容易出現數據的不一致，關鍵數據容易被破壞，或是被黑客篡改，容易受到攻擊。存在一定的安全性和不穩定的問題。操作系統損壞后必須重新安裝系統和重新修改操作系統，重新安裝操作系統和更換修復系統需要各種設備支持，不方便操作。另一種是操作系統運行在U盤或是光盤介質上的live⑶或稱為liveUSB，該系統為只讀文件系統，該方式的文件系統為只讀文件系統，所有文件包和啟動程序都在同一個存儲介質上，并且文件系統無法修改，一般作為操作系統的安裝系統和測試環境所使用。只讀文件系統，關機或是下電后，系統修改數據和用戶不保存，通常只能作為工具使用，無法滿足用戶自己添加程序和修改系統數據的需求，只讀文件系統和IiveCD或是IiveUSB定制和制作比較困難，不方便工業使用。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供，用于Linux操作系統，既保證操作系統的安全性，又能方便用戶自行修改相關數據。本專利技術的操作系統的啟動系統，包括:計算機設備，所述計算機設備包含內部存儲介質，存放有系統啟動引導文件、用戶數據文件，所述啟動系統還包括可移動存儲介質，所述可移動存儲介質中存放根文件系統文件。儲存的根文件系統為鏡像文件格式，本專利文件中稱作“根文件系統鏡像文件”。操作系統啟動時將根文件系統鏡像文件聯合到計算機內部存儲介質的臨時內存文件系統，生成運行時的根文件系統，本專利文件中稱作“運行時根文件系統”。所述可移動存儲介質可以采用計算機設備的通用總線接口與計算機設備連接，也可以采用計算機設備的通用接口外接線纜連接卡座的方式與計算機設備連接。根據本專利技術的操作系統啟動方法，啟動操作系統時，連接帶有根文件系統的可移動存儲介質，計算機設備系統上電，根據在計算機設備內部裝配的存儲介質中的系統引導分區記錄，啟動和裝載引導管理程序，啟動內存文件系統定制的初始化程序，加載可移動存儲介質中的根文件系統鏡像文件，啟動運行時根文件系統定制的初始化程序，從而啟動整個操作系統。所述啟動內存文件系統定制的初始化程序包括: 加載系統驅動模塊，配置基本運行環境，掛載虛擬文件系統(sysfs)、臨時文件系統(proc)； 啟動自定義腳本程序，識別外接可移動存儲介質后，將所有存儲介質進行統一管理，然后檢測外接可移動存儲介質中是否存在指定名稱后綴的只讀根文件系統鏡像文件，找到指定的根文件系統鏡像文件后將該文件掛載指定目錄下； 加載另一種聯合文件系統模塊(AUFS)，通過聯合文件系統模塊將指定名稱后綴的只讀根文件系統鏡像根據配置策略文件解壓后和其他幾個臨時文件系統目錄，以及用戶數據存儲分區一起聯合成一個新的可讀寫根文件系統目錄，且作為新的運行時根文件系統； 進入系統命令切換到新的運行時根文件系統目錄且運行新的運行時根文件系統所連接到只讀根文件系統的初始化程序。所述的啟動運行時根文件系統定制的初始化程序包括: 刪除系統啟動初始化列表文件(inittab),自建初始化列表的初始化過程，掛載用戶應用程序數據分區； 啟動系統默認的運行級別和系統服務，以及系統各種啟動任務； 系統運行環境配置成功后，調用用戶應用程序啟動腳本，啟動所有用戶程序數據分區的應用程序，并且指定系統運行修改的用戶數據和系統需要修改的配置文件存放到用戶數據存儲分區上。本專利技術在計算機設備外連接可移動存儲介質，作為操作系統的根文件系統鏡像文件的存儲介質，將操作系統引導文件與根文件系統鏡像文件分別存儲在兩個不同存儲介質中，實現系統引導文件和根文件系統的存儲完全分離，系統啟動時，自動識別、掛載和加載可移動存儲介質中的根文件系統的鏡像文件，構建新的運行時根文件系統，既保證計算機設備操作系統的安全性，又能方便用戶自行修改相關數據。附圖說明 圖1是本專利技術一種基于可移動存儲介質的操作系統的啟動系統的結構示意圖。圖2是本專利技術一種基于可移動存儲介質的操作系統的啟動系統的另一結構示意圖。圖3是本專利技術啟動系統所應用的操作系統的系統模塊圖。圖4是本專利技術的啟動系統啟動方法中初始化內存文件系統(Initrd.1mg)的鏡像文件制作的流程圖。圖5是本專利技術的啟動系統啟動方法中啟動內存文件系統定制的初始化程序的流程圖。圖6是本專利技術的啟動系統啟動方法中啟動運行時根文件系統定制的初始化程序的流程圖。圖7是本專利技術的啟動系統運行方法中根文件系統鏡像打包的流程圖。具體實施例方式本專利技術提供了一種基于可移動存儲介質的操作系統的啟動系統，包括具有內部存儲介質的計算機設備以及可移動存儲介質，將計算機設備操作系統中的根文件系統存放于可移動存儲介質中，系統啟動時，自動識別、掛載和加載可移動存儲介質中的根文件系統。本專利技術的操作系統的啟動系統，既保證操作系統的安全性，又能方便用戶自行修改相關數據。圖1是本專利技術一種基于可移動存儲介質的操作系統的啟動系統的結構示意圖。計算機設備101通過設備總線裝配有內部存儲介質102，例如通過SATA總線內置掛載硬盤介質用作數據存放點。計算機設備101通過通用總線接口外接可移動存儲介質103，例如通過USB總線接口，連接閃存盤，存放根文件系統。而計算機設備101裝配的內部存儲介質102存放系統啟動引導程序以及用戶數據。圖2是本專利技術一種基于可移動存儲介質的操作系統的啟動系統的另一結構示意圖。計算機設備101通過通用接口和外接線纜方式，將可移動存儲介質103的卡座204外掛綁定在計算機設備101上，可移動存儲介質103通過卡座204插拔連接計算機設備101。外接的可移動存儲介質，以比較小和靈活的方式通過通用傳輸總線，比如說USB接口接入到計算機設備，計算機設備內置的存儲介質存放引導程序、內核程序和用戶程序數據，即可支持存放在可移動存儲介質中的根文件系統的可插拔和可更換特性?？梢苿哟鎯橘|中的只讀根文件系統鏡像文件可根據配置策略文件生成和系統啟動加載加解密處理，在系統啟動過程中，將只讀根文件系統作為聯合文件系統的一部分映射到新的操作系統根文件系統中，以一種臨時的內存文件系統方式運行，運行時可支持文件系統的讀寫，但不可修改系統分區和外接可移動存儲介質的數據文件。同時在只讀根文件系統中定制的應用程序啟動后，提供具體應用操作的數據存儲，可將用戶數據和與系統無關的數據存放到用戶數據存儲分區指定目錄中。 參照圖3，本專利技術所述的操作系統由三部分組成:系統啟動引導區301，存放系統啟動引導文件；可移動存儲介質根文件系統區302，保存本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于可移動存儲介質的操作系統的啟動系統，包括：計算機設備，所述計算機設備包含內部存儲介質，存放有系統啟動引導文件、用戶數據文件，其特征在于，所述啟動系統還包括可移動存儲介質，所述可移動存儲介質中存放根文件系統文件，所述根文件系統文件在操作系統啟動時被加載到所述內部存儲介質中以完成操作系統的啟動。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳耀福，金文波，
申請(專利權)人：深圳市開立科技有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44