[发明专利]一种基于可移动存储介质的操作系统的启动系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机领域，具体涉及一种计算机操作系统的启动系统和方法。

背景技术

目前通用Linux操作系统启动使用，一般都通过引导程序，加载内核，然后挂载根文件系统。基于这种方式运行的操作系统和运行方式有两种情况：

一种是操作系统直接安装在磁盘上，系统启动时通过引导程序，引导启动磁盘上的内核程序和挂载本地磁盘上的根文件系统，或是通过网络挂载NFS（网络文件系统），启动操作系统和运行程序。可读写的操作系统，通过各种方法安装或是写入可读写的磁盘存储介质上，设备上电后，通过引导程序直接启动磁盘上的内核和根文件系统，该系统的特点是文件系统启动后，系统是可写入和修改的。存在着系统在被严重修改或是磁盘数据不一致的情况下，操作系统将无法启动和运行起来的问题，必须重新安装系统才可以。另外，安装在磁盘上的可读写操作系统，根文件系统因为反复读写容易出现数据的不一致，关键数据容易被破坏，或是被黑客篡改，容易受到攻击。存在一定的安全性和不稳定的问题。操作系统损坏后必须重新安装系统和重新修改操作系统，重新安装操作系统和更换修复系统需要各种设备支持，不方便操作。

另一种是操作系统运行在U盘或是光盘介质上的liveCD或称为liveUSB，该系统为只读文件系统，该方式的文件系统为只读文件系统，所有文件包和启动程序都在同一个存储介质上，并且文件系统无法修改，一般作为操作系统的安装系统和测试环境所使用。只读文件系统，关机或是下电后，系统修改数据和用户不保存，通常只能作为工具使用，无法满足用户自己添加程序和修改系统数据的需求，只读文件系统和liveCD或是liveUSB定制和制作比较困难，不方便工业使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于可移动存储介质的操作系统的启动系统和方法，用于Linux操作系统，既保证操作系统的安全性，又能方便用户自行修改相关数据。

本发明的操作系统的启动系统，包括：计算机设备，所述计算机设备包含内部存储介质，存放有系统启动引导文件、用户数据文件，所述启动系统还包括可移动存储介质，所述可移动存储介质中存放根文件系统文件。储存的根文件系统为镜像文件格式，本专利文件中称作“根文件系统镜像文件”。操作系统启动时将根文件系统镜像文件联合到计算机内部存储介质的临时内存文件系统，生成运行时的根文件系统，本专利文件中称作“运行时根文件系统”。

所述可移动存储介质可以采用计算机设备的通用总线接口与计算机设备连接，也可以采用计算机设备的通用接口外接线缆连接卡座的方式与计算机设备连接。

根据本发明的操作系统启动方法，启动操作系统时，连接带有根文件系统的可移动存储介质，计算机设备系统上电，根据在计算机设备内部装配的存储介质中的系统引导分区记录，启动和装载引导管理程序，启动内存文件系统定制的初始化程序，加载可移动存储介质中的根文件系统镜像文件，启动运行时根文件系统定制的初始化程序，从而启动整个操作系统。

所述启动内存文件系统定制的初始化程序包括：

加载系统驱动模块，配置基本运行环境，挂载虚拟文件系统（sysfs）、临时文件系统（proc）；

启动自定义脚本程序，识别外接可移动存储介质后，将所有存储介质进行统一管理，然后检测外接可移动存储介质中是否存在指定名称后缀的只读根文件系统镜像文件，找到指定的根文件系统镜像文件后将该文件挂载指定目录下；

加载另一种联合文件系统模块(AUFS)，通过联合文件系统模块将指定名称后缀的只读根文件系统镜像根据配置策略文件解压后和其他几个临时文件系统目录，以及用户数据存储分区一起联合成一个新的可读写根文件系统目录，且作为新的运行时根文件系统；

进入系统命令切换到新的运行时根文件系统目录且运行新的运行时根文件系统所连接到只读根文件系统的初始化程序。

所述的启动运行时根文件系统定制的初始化程序包括：

删除系统启动初始化列表文件（inittab），自建初始化列表的初始化过程，挂载用户应用程序数据分区；

启动系统默认的运行级别和系统服务，以及系统各种启动任务；

系统运行环境配置成功后，调用用户应用程序启动脚本，启动所有用户程序数据分区的应用程序，并且指定系统运行修改的用户数据和系统需要修改的配置文件存放到用户数据存储分区上。