[发明专利]操作系统热备份方法、装置及文件系统重构方法

说明书

技术领域

本发明涉及信息安全领域，特别涉及操作系统热备份和恢复技术。

背景技术

当今社会科技发展日新月异，Windows操作系统作为桌面操作系统的主流，对系统容灾的需求显得越来越重要，对Windows操作系统的备份在国内基本没有类似研究，即使有也是那种关闭操作系统后进行的备份，也就是冷备份，无法满足在操作系统运行的过程中进行系统备份。

这里，需要说明的是，操作系统冷备份，是指操作系统在非运行状态下进行备份。

现有技术是通过备份文件的方式来备份系统，但是，这种技术存在如下方面的缺点：

（1）备份文件时存在文件被其他程序以独占的方式打开而无法备份的现象；

（2）文件备份无法备份一些系统文件；

（3）文件备份不能完全保证数据的一致性，比如备份一个文件时，在备份了文件的上半部分时用户将此文件内容全部修改，此时再备下半部分的时侯，所备的上半部分是修改前的，下半部分是修改后的，所以上下两部分存在数据不一致现象；

（4）文件备份不能备份已删掉但没有在回收站中清除的文件；

（5）文件备份的速度比较慢；

（6）如果文件的文件夹深度太深，可能会耗费大量内存甚至导致程序崩溃；

（7）文件级别的备份很难支持增量备份和差量备份。

发明内容

本发明的目的在于提供一种操作系统热备份方法、装置及文件系统重构方法，这样备份到的数据块都是开始备份那一时刻的数据，保证了备份数据的完整性和一致性，而且在对操作系统的备份过程中该操作系统仍可以正常运行。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式公开了一种操作系统全量热备份方法，包括以下步骤：

记录操作系统所在的存储介质中各数据块在开始备份时刻的使用状态记录；

在备份过程中，如果有向存储介质的写入操作，则根据使用状态记录判断要写入的数据块是否已被使用，如果已被使用则先将该数据块中原来的数据保存到临时文件后再向该数据块写入新数据，否则直接向该数据块写入新数据；

对使用状态记录中已被使用的数据块进行读取和备份，其中在读取要备份的数据块时，如果该数据块中的数据已被保存到临时文件中，则从临时文件中读取该数据块的数据进行备份，否则从存储介质中读取该数据块进行备份。

本发明的实施方式还公开了一种操作系统增量热备份方法，包括以下步骤：

对操作系统自上一次备份后的数据写入状态进行监控和记录，形成写入状态记录；

记录操作系统所在的存储介质中各数据块在开始备份时刻的使用状态记录；

在备份过程中，如果有向存储介质的写入操作，则根据使用状态记录判断要写入的数据块是否已被使用，如果已被使用则先将该数据块中原来的数据保存到临时文件后再向该数据块写入新数据，否则直接向该数据块写入新数据；

根据写入状态记录和使用状态记录，对既被写入过又被使用的数据块进行读取和备份，其中在读取要备份的数据块时，如果该数据块中的数据已被保存到临时文件中，则从临时文件中读取该数据块的数据进行备份，否则从存储介质中读取该数据块进行备份。

本发明的实施方式还公开了一种操作系统差量热备份方法，包括以下步骤：

对操作系统自上一次全量备份后的数据写入状态进行监控和记录，形成写入状态记录；

记录操作系统所在的存储介质中各数据块在开始备份时刻的使用状态记录；

在备份过程中，如果有向存储介质的写入操作，则根据使用状态记录判断要写入的数据块是否已被使用，如果已被使用则先将该数据块中原来的数据保存到临时文件后再向该数据块写入新数据，否则直接向该数据块写入新数据；

根据写入状态记录和使用状态记录，对既被写入过又被使用的数据块进行读取和备份，其中在读取要备份的数据块时，如果该数据块中的数据已被保存到临时文件中，则从临时文件中读取该数据块的数据进行备份，否则从存储介质中读取该数据块进行备份。

本发明的实施方式还公开了一种文件系统重构方法，包括以下步骤：

利用上文所述的任一种操作系统热备份方法，对操作系统进行热备份；

根据原分区的保留扇区大小设定被还原分区的保留扇区大小，其中保留扇区的第一个扇区作为启动扇区；

根据启动扇区中根入口的数据块号计算根目录的大小，按照从目标分区起始位置开始找空闲数据块的规则在目标分区中分配相同大小的空间，将目录项拷贝至目标分区所分配的空间，并对文件分配表作相应的已使用标记；