[发明专利]抗掉电的Linux系统启动方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种Linux系统的启动方法，尤其是一种抗掉电的启动方法。

背景技术

在信息发布系统和机顶盒系统等类似的Linux定制系统中，实际应用中都会存在这样一类需求，就是在用户直接断电后，盒子中的操作系统仍然能够正常启动，不允许出现因为突然掉电而导致文件系统损坏，致使操作系统无法正常启动的情况。

对这类情况，普遍的做法是，采用日志型文件系统，即基于日志对磁盘进行检查修复，大幅度减少文件系统在遇到断电故障等不可预测的事件时用于恢复文件系统的一致性所需要的时间，可以说，这种方法基本上能够解决通用操作系统下，突然断电情况时导致损坏文件系统的问题。然而，在信息发布系统和机顶盒系统等Linux定制系统中，用户经常采用的是直接断电的关机方式，当出现如此频繁断电的情况时，采用日志型文件系统即使能对磁盘进行较快的检查和修复，也仍然不能完全避免文件系统的丢失和不完整性的问题，这个问题在实际应用当中是用户绝对不能接受的。同时，随着这些错误日积月累的增加，文件的不断丢失和损坏直接影响到系统的正常运行，而解决问题的唯一办法就是格式化文件系统，重新安装操作系统。这无形之中就会给后期系统维护带来大量的工作量，增加了运营商的维护成本。

就目前Linux下经常使用的文件系统来讲，无论是EXT2，EXT3，XFS，还是REISERFS，且先不论它们是否支持日志对磁盘的写入功能，但都无法避免对磁盘的写入操作。而只要出现对磁盘的物理写入，那么就存在文件损坏的可能性，操作系统也存在因为文件丢失或损坏而带来的不稳定性甚至完全不能运行的隐患。

发明内容

日志型文件系统不能满足信息发布系统和机顶盒系统的对文件系统保护的要求，同时还会给后期维护工作增加不小的工作量。因此，本发明的目的正是针对这两个问题，从根本上给出一个彻底的解决方法，保证直接断电对文件系统不会造成上述影响，从功能和运营成本上满足用户的需求，达到降低成本的目标。

如图1所示，在通用的Linux操作系统中，系统启动完毕后，特别是Xwindow启动完毕后，整个根文件系统是可读写的状态。同时，Xwindow正常运行时，必须保证/etc、/root、/var和/tmp这四个系统文件夹处于可读写状态，否则Xwindow不能正常启动和运行。

为此，Linux操作系统需要解决两个问题，一个问题是要保持整个根文件系统下的所有文件夹在启动和运行过程中保持只读状态，从系统启动开始就避免文件对磁盘的写入操作，这是让文件系统抗掉电的关键点，也是本发明的核心。另一个问题是，因为系统本身有运行Xwindow的需要，所以要让根文件系统下的/etc、/root、/var和/tmp这四个系统文件夹在Xwindow启动之前变为可读写状态，这样才能保证Xwindow正常启动，运行之上的应用程序。

本申请人已于另一发明申请提出了文件系统解压缩法，具体是将系统的关键文件夹/etc、/root和/var使用压缩工具变为压缩包，再将系统压缩包分别解压到对应的已经挂载为内存文件系统目录下的一种方法，这种方法使得对关键文件夹/etc、/root和/var的写入操作写入到内存当中，满足系统启动的要求。文件系统解压缩法虽然使用方便简单，却有一个固有的缺憾，那就是将三个关键目录的压缩包解压到系统目录下的过程会大大延长系统的启动时间。对于信息发布和机顶盒等定制的操作系统，启动时间是受到严格控制的，因此从系统启动时间的角度考虑，文件系统解压缩法虽然实现简单，却并不是最优的。

基于上述原因，要做到既要保护根文件系统不会被损坏，又要使Xwindow能正常启动，本发明提供了另一种抗掉电的Linux系统启动方法：通过重新挂载文件系统的方式，将根文件系统中的文件夹挂载成内存文件系统下的可读写文件夹，再采用联合文件文件夹命令，将上述可读写文件夹与磁盘上完整的对应的文件夹进行联合，使已经挂载到内存文件系统下的可读写文件夹包括了磁盘上对应文件夹下的所有内容，通过调用这些内容来完成系统的启动。

针对上述方案，本发明的抗掉电的Linux系统启动方法为联合文件系统法，其包括一个初始化步骤，即通过重新挂载文件系统的方式，将根文件系统下的四个关键文件夹/etc、/root、/var和/tmp进行重新挂载成内存文件系统下的四个可读写的空文件夹；一个文件夹恢复步骤，即通过把内存文件系统下的前三个可读写的空文件夹和磁盘上对应的只读系统文件夹通过调用联合文件夹相关命令进行联合合并，使得前三个系统中的可读写空文件夹内包含磁盘上对应的只读系统文件夹里的内容。