[发明专利]一种计算机系统启动方法及计算机终端

说明书

技术领域

本发明涉及设备启动技术领域，尤其涉及一种计算机系统启动方法及计算机终端。

背景技术

在计算机系统中，启动过程是系统一切行为的基础。启动过程不但加载操作系统本身、负责初始化计算机系统的物理设备及操作系统本身状态，同时启动系统维持正常运行所必须的可信进程及相关的服务程序。由于启动过程任何错误和疏漏都可能使操作系统进入不可预测的危险状态，因此确保启动过程的安全是十分重要的。

Linux系统平台中，如图1所示，现有计算机系统启动过程主要包括如下流程：

步骤101，系统上电后，先运行BIOS（Basic Input Output System，基本输入输出系统）自检硬件状态；

步骤102，读硬盘的MBR（Main Boot Record主引导记录），具体为读取GRUB（GRand Unified Bootloader）的第一阶段程序stage1，stage1为引导加载程序。

GRUB是一个多重启动管理器，它可以在多个操作系统共存时选择引导哪个系统，它可以载入操作系统的内核文件和初始化操作系统（如Linux），或者把引导权交给操作系统（如Windows）来完成引导。

GRUB是除BIOS固化程序外最先运行的软件，负责载入真正的操作系统，可以理解为一个超小型的OS（Operating System，操作系统）。

一般GRUB的运行共两个阶段，主要分为第一阶段程序stage1的运行和第二阶段程序stage2的运行。stage1作为启动设备的MBR（Main Boot Record，主引导记录），位于MBR扇区。

stage2中包含了可以进行用户交互的处理流程，实际上就是一个小型的OS。通过stage2可以选择决定载入的操作系统版本和相关参数，另外stage2还提供一些特殊功能，如加密、网络以及光盘启动等。

步骤103，开始执行GRUB的stage1，stage1的执行会加载并执行程序start；

步骤104，判断GRUB是否支持stage1_5，若不支持，执行步骤105，否则执行步骤105’；

步骤105，stage1加载的start，以磁盘扇区形式而非文件系统形式载入程序stage2。

步骤105’，stage1加载的start，先加载stage1_5，进入stage1_5的cmain；

步骤106’，通过stage1_5支持的文件系统驱动，通过文件系统加载stage2；

stage1_5被加载时，赋予GRUB读取文件系统目录的能力，可以在找不到stage2的情况下，从文件系统目录中，找出stage2的所在位置。

因此，如果GRUB支持stage1_5，则stage1加载的start不是直接去加载stage2，而是先加载stage1_5，然后通过stage1_5支持的文件系统驱动，通过文件系统加载stage2。

步骤107，调用程序run_menu，以确定要进入的操作系统；

其中，如果是多系统，提供用户选择要进入的操作系统，在用户超过设定时间未选择进入默认系统；如果是单系统，则会不会提示用户，进入该唯一的操作系统。

步骤108，调用程序boot_func，以调用相应的内核文件启动操作操作。

stage1位于MBR扇区，具体位于0柱面0磁道的0扇区，大小为512字节（388字节代码+58字节BIOS参数块BPB信息+64字节分区表+2字节标志55AA）。start位于0柱面0磁道1扇区。如果支持stage1_5，stage1_5位于0柱面0磁道的2扇区，这时候stage2就可以以文件方式载入，否则，stage2位于0柱面0磁道的2扇区。这些都是GRUB在安装到系统的时候就准备就绪的。

现有的计算机启动方法具有以下缺陷：

1）GRUB和内核文件升级存在隐患，外场使用时会造成灾难性故障；

目前已有的GRUB版本升级是采用重写MBR分区、替换stage2和menu文件等操作来实现，在此过程中需要将软件下载至计算机终端，并强行替换，内核文件也是同样的流程。若是在传输过程中出现文件损坏等不可预知的问题，强行升级之后会导致设备单板不能正常启动。

2）GRUB启动失败时，无备用启动功能；

目前多数x86架构的单板对于GRUB部分均未进行主备保护，即当GRUB启动失败时，由于本地没有备用GRUB，导致单板启动异常，必须人工干预，延长解决问题的时间。

发明内容