一種冗余高可靠的嵌入式Linux系統分區方法
【專利摘要】本發明公開一種冗余高可靠的嵌入式Linux系統分區方法,屬于計算機系統領域，具體步驟為：①分析Linux系統結構和文件組成，②在單一系統盤基礎上，增加一系統盤；③系統盤劃分為四大分區；④使用GRUB引導方法，檢測系統盤啟動系統；⑤雙備份系統盤的自修復功能；⑥Linux系統運行；⑦雙備份系統盤的高可靠管理；有益之處：本發明提供了一種更可靠、更合理的嵌入式Linux系統部署方法，大幅提高了系統運行時的可靠性；大幅降低了系統運行時對系統盤的IO訪問次數；合理化劃分Linux系統文件并存放在不同分區中，減少了相互之間的影響；雙冗余備份系統盤，極大提高了系統的可靠性。
【專利說明】-種冗余高可靠的嵌入式Linux系統分區方法
[0001]
【技術領域】
[0002] 本發明涉及一種Linux系統分區方法，屬于計算機系統領域，具體地說是一種冗 余高可靠的嵌入式Linux系統分區方法。
【背景技術】
[0003] 近年來，嵌入式技術得到了極大的發展，嵌入式Linux以其開放的源代碼、內核 小、效率高、完全免費、良好的跨平臺性、良好的裁剪性，大范圍的應用在信息家電、手機、汽 車、網絡設備、醫療電子、工業控制、遠程通信、航空航天領域，嵌入式Linux應用已經深入 到人民日常生活的方方面面。
[0004] 而目前常見的Linux部署方案中，通常只有一塊系統盤,且整個linux系統均放在 一個系統分區上，沒有自我檢測和修復能力，而現階段的系統盤，一般使用的是電子盤，包 括NandFlash、D0M等，都有著最大讀寫次數限制，一旦在經歷多次意外掉電、長時間在惡劣 環境下運行時，會大幅降低系統盤的使用壽命，而一旦系統盤分區或系統盤出現故障，則整 個系統將不能正常啟動。這就會給用戶帶來惡劣的使用感受和損失。
[0005] 針對這些問題和實際情況，可以從Linux系統結構上來分析，將整個Linux系統劃 分為多個獨立存在的模塊，根據讀寫頻率將各模塊又細分為靜態文件和動態文件，根據文 件類型合理劃分系統盤分區，將不同的模塊和文件存放在不同的系統分區上，從物理結構 上隔離讀寫頻率高的模塊和讀寫頻率低的模塊，減少相互之間的影響。保證即使因為讀寫 頻率高導致該分區損壞，其它分區文件仍能讓系統正常啟動。由于嵌入式linux體積小的 特性，可使其運行在系統內存空間中，這樣就大幅減少了對系統盤的讀寫，大大提高了系統 盤的使用壽命。而若能提供冗余備份雙系統盤機制，則更是大大加固了系統的可靠性。
【發明內容】
[0006] 本發明針對現有技術存在的不足和問題，提供一種冗余高可靠的嵌入式Linux系 統分區方法，提出的具體方案是： 一種冗余高可靠的嵌入式Linux系統分區方法，具體步驟為： ①分析Linux系統結構和文件組成，將系統劃分為內核文件模塊、引導文件模塊、系統 文件模塊；②在單一系統盤基礎上，增加一系統盤，分別為第一系統盤和第二系統盤，兩系 統盤互為備份；③系統盤劃分為四大分區；④使用GRUB引導方法，先檢測第一系統盤狀態， 若正常，則用第一系統盤啟動系統；若不正常，則檢測第二系統盤狀態，若第二系統盤正常， 則用第二系統盤啟動系統；⑤雙備份系統盤的自修復功能，加入對系統盤狀態的偵測和檢 測功能。提供異常狀態檢測；⑥Linux系統運行；⑦雙備份系統盤的高可靠管理，定時同步 靜態模塊檢測、實時同步動態模塊監測，保證雙系統盤的完全對稱性。
[0007] 所述的系統盤劃分為四大分區，具體分區如下：系統內核文件、引導文件存放在一 個分區，稱之為核心分區；系統文件內核模塊、工具、庫文件存放在一個分區，稱之為系統包 分區；配置文件存放在一個分區，稱之為配置分區；日志文件存放在一個分區，稱之為日志 分區。
[0008] 所述的分區的讀寫頻率，采用靜-動-靜-動的方式，即兩個靜態分區之間有一個 動態分區，兩個動態分區之間有一個靜態分區，且分區與分區之間，預留一定的空間，保證 分區之間不相互影響，且分區邊界不會存在沖突。
[0009] 本發明的有益之處是：與現有技術相比，本發明提供了一種更可靠、更合理的嵌入 式Linux系統部署方法，大幅提高了系統運行時的可靠性；大幅降低了系統運行時對系統 盤的10訪問次數；合理化劃分Linux系統文件并存放在不同分區中，減少了相互之間的影 響；雙冗余備份系統盤，極大提高了系統的可靠性，極大提高了系統盤的使用壽命、增強了 在惡劣環境下的持久運行能力、提高了用戶感受、增強了系統高可靠性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010] 圖1 :系統流程示意圖；圖2 :雙備份系統盤分區示意圖。
【具體實施方式】
[0011] 以下將結合附圖及實施例來詳細說明本發明的實施方式，借此對本發明如何應用 技術手段來解決技術問題，并達成技術效果的實現過程能充分理解并具體實施。
[0012] 一種冗余高可靠的嵌入式Linux系統分區方法： 本實施例主要包括如下步驟： 步驟101 :從系統層級分析Linux系統結構和文件組成，從功能上將系統劃分為內核文 件模塊、引導文件模塊、系統文件模塊等。其中，系統文件模塊又按照具體功能劃分為內核 模塊、用戶態工具、庫文件、配置文件、日志文件等。其目的是將系統劃分為多個耦合度低的 模塊，能將其部署在系統盤的不同分區中。
[0013] 步驟102 :按照步驟101中的系統模塊劃分，制定相應的系統裁剪和構建策略，將 嵌入式Linux構建成對應的一個個的模塊，分別為內核文件模塊、引導文件模塊、系統文件 內核模塊、用戶態工具和庫文件、配置文件模塊和日志文件模塊。
[0014] 步驟103 :提供一種合理部署系統文件、劃分系統盤分區的方式，按照步驟102中 構建的系統模塊方法劃分系統，按照10讀寫頻率將模塊分級：低頻率讀寫模塊稱之為靜態 模塊，如系統內核文件、引導文件、系統文件中的內核模塊、工具等；高頻率讀寫模塊稱之為 動態模塊，如系統文件中的配置文件、日志等。該方法將靜態模塊和動態模塊劃分到不同的 系統盤分區中，減少高頻率10讀寫的動態模塊對靜態模塊的影響。
[0015] 將系統盤劃分為四大分區，具體分區如下： 系統內核文件、引導文件存放在一個分區，稱之為核心分區； 系統文件內核模塊、工具、庫文件存放在一個分區，稱之為系統包分區； 配置文件存放在一個分區，稱之為配置分區； 日志文件存放在一個分區，稱之為日志分區； 根據分區的讀寫頻率，采用靜-動-靜-動的方式，即兩個靜態分區之間有一個動態分 區，兩個動態分區之間有一個靜態分區，且分區與分區之間，預留一定的空間，即分區1存 儲核心分區，分區2存儲配置分區，分區3存儲系統包分區，分區4存儲日志分區。保證分 區之間不相互影響，且分區邊界不會存在沖突。
[0016] 步驟104 :提供一種基于雙備份系統盤的GRUB引導方法，S卩GRUB在啟動引導系統 時，先檢測第一系統盤狀態，若正常，則用第一系統盤啟動系統；若不正常，則檢測第二系統 盤狀態，若第二系統盤正常，則用第二系統盤啟動系統。若兩系統盤狀態均不正常，則嘗試 去查看系統盤各分區狀態，若第一系統盤的內核分區和配置分區正常，第二系統盤的系統 包分區和日志分區正常，則也能正常啟動系統。
[0017] 步驟105 :提供一種基于雙備份系統盤的自修復功能的方法，指在引導文件中，力口 入對系統盤狀態的偵測和檢測功能。提供異常狀態檢測，如在掉電、斷電重啟這些可能對系 統盤損壞較大的情況下，進行異常狀態檢測；也提供定時檢測系統盤狀態，如按系統運行時 間或重啟次數來檢測。盡量在系統盤損壞情況較小的時候，將其修復。
[0018] 步驟106 :提供一種高可靠的Linux系統運行方法，指在引導系統時，劃分一部分 內存空間，讓系統運行在內存之中，且系統內核模塊、工具等均存放在內存空間，而配置文 件、日志則存放在系統盤分區中。這樣保證了配置文件和日志能夠即時修改即時存儲，減少 系統對核心分區和系統包分區的訪問次數降低了這兩個分區面臨的風險。
[0019] 步驟107 :提供一種基于雙備份系統盤的高可靠管理方法，即提供一種同步機制， 定時同步靜態模塊、實時同步動態模塊，保證雙系統盤的完全對稱性。
[0020] 由本發明的實施例可見，本發明的技術方案是通過重新系統化的劃分Linux系統 結構和文件，根據功能和訪問頻率，將整個Linux系統重新劃分為內核文件、引導文件、系 統包模塊、配置模塊和日志模塊，并按此來構建和裁剪出系統；通過合理分區，將以上模塊 部署到系統盤中，優化的系統分區方案，減少了系統分區相互的影響；冗余雙備份的系統盤 方案，保證了系統的高可靠性；優化的GRUB引導，量身為該方案提供了系統正常啟動的高 保證；自檢和自修復能力，提前防患于未然，將問題消滅在未擴大時；將系統部分運行在內 存空間中，降低了對系統盤的訪問，延長了其使用壽命。實現了一種冗余高可靠的嵌入式 Linux部署方法和機制。
[0021] 雖然本發明所揭露的實施方式如上，但所述的內容只是為了便于理解本發明而采 用的實施方式，并非用以限定本發明。任何本發明所屬【技術領域】內的技術人員，在不脫離本 發明所揭露的精神和范圍的前提下，可以在實施的形式上及細節上作任何的修改與變化， 但本發明的專利保護范圍，仍須以所附的權利要求書所界定的范圍為準。
【權利要求】
1. 一種冗余高可靠的嵌入式Linux系統分區方法，其特征是具體步驟為： ①分析Linux系統結構和文件組成，將系統劃分為內核文件模塊、引導文件模塊、系統 文件模塊；②在單一系統盤基礎上，增加一系統盤，分別為第一系統盤和第二系統盤，兩系 統盤互為備份；③系統盤劃分為四大分區；④使用GRUB引導方法，先檢測第一系統盤狀態， 若正常，則用第一系統盤啟動系統；若不正常，則檢測第二系統盤狀態，若第二系統盤正常， 則用第二系統盤啟動系統；⑤雙備份系統盤的自修復功能，加入對系統盤狀態的偵測和檢 測功能，提供異常狀態檢測；⑥Linux系統運行；⑦雙備份系統盤的高可靠管理，定時同步 靜態模塊檢測、實時同步動態模塊監測，保證雙系統盤的完全對稱性。
2. 根據權利要求1所述的一種冗余高可靠的嵌入式Linux系統分區方法，其特征是所 述的系統盤劃分為四大分區，具體分區如下：系統內核文件、引導文件存放在一個分區，稱 之為核心分區；系統文件內核模塊、工具、庫文件存放在一個分區，稱之為系統包分區；配 置文件存放在一個分區，稱之為配置分區；日志文件存放在一個分區，稱之為日志分區。
3. 根據權利要求2所述的一種冗余高可靠的嵌入式Linux系統分區方法，其特征是所 述的分區的讀寫頻率，采用靜-動-靜-動的方式，即兩個靜態分區之間有一個動態分區， 兩個動態分區之間有一個靜態分區，且分區與分區之間，預留一定的空間，保證分區之間不 相互影響，且分區邊界不會存在沖突。
【文檔編號】G06F11/16GK104111882SQ201410393888
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年8月12日 優先權日:2014年8月12日
【發明者】唐金榮, 施培任, 吳慶民 申請人:浪潮電子信息產業股份有限公司