专利名称：一种独立无盘个人智能处理设备及其系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种独立无盘个人智能处理设备及其系统，特别涉及一种独立无盘个人计算机及其系统。
背景技术：
目前的计算机基本上都包括安装有操作系统和程序的固定存储设备，如硬盘(磁盘)装置，其利用硬盘加载和启动操作系统，启动时主板上的固件程序Firware或基本输入输出系统BIOS直接从硬盘的引导区加载启动引导程序Bootloader，再用Bootloader加载和启动操作系统。图2表示传统的有盘个人计算机系统100，其包括CPUlO'、内存11'、输入设备13'、输出设备14'、硬盘15'等，有盘个人计算机系统100'的软件系统、程序以及其它数据存储在硬盘15'中。有盘计算机存在成本较高、体积较大、安全性较低的问题。 并且，由于存储设备固定，用户通常需要网络、移动存储设备来转移数据。此外，其它智能处理设备如带有操作系统的智能手机、游戏机等具有与有盘计算机类似的构成方式，存在与有盘计算机类似的问题。此外，如网吧、教育、企业等部分领域存在不设置硬盘的无盘计算机设备，如无盘工作站。该种计算机的网卡通常带有可引导芯片，在其启动时，网卡上的可引导芯片从系统服务器中取回所需数据来加载和运行操作系统，由此实现硬盘与主机的分离设置，只执行操作不执行本地的存储。无盘个人智能处理设备具有无硬盘设置、成本较低、便于管理维护等优点，但其完全依赖网络环境和系统服务器，在网络较差或系统服务器出现故障的情况下，将影响或阻止无盘个人智能处理设备的正常启动和运行，即无盘个人智能处理设备缺少一般个人计算机的完全独立性，其可靠性和安全性较低。
实用新型内容本实用新型的一个目的在于克服现有技术中的不足，提供一种无盘个人智能处理设备及其系统，特别涉及一种独立无盘个人计算机及其系统。“独立”是指不依赖于网络和服务器实现系统启动和装载，“无盘”是指设备本身不具有装载操作系统(软件、数据)的永久记忆性存储装置及其接口，一般指不具有计算机硬盘(磁盘)及其接口，优选的是还不具有光驱设备，“个人智能处理设备”指具有运算处理功能的个人智能处理设备，具体包括依赖操作系统运行的PC机、智能手机、游戏机等设备。对于本实用新型的一种独立无盘个人智能处理设备，其包括CPU、内存、输入设备和输出设备，其中，独立无盘个人智能处理设备不具有可存储操作系统的固定设置的非易失性存储设备及其接口，所述独立无盘个人智能处理设备包括一个外部数据接口。需要说明，以上CPU、内存、输入设备和输出设备的连接方式为公知常识，因此，未具体限定以上部件的具体连接方式。本实用新型的一种无盘个人智能处理设备通过外部数据接口与外部的移动存储设备连接，外部移动存储设备存储、安装或嵌入无盘个人智能处理设备运行所需的操作系
3统、软件、数据，无盘个人智能处理设备依赖外部移动存储设备实现操作系统的启动和运行。即，无盘个人智能处理设备能在无网络的环境中，仅依赖移动存储设备实现系统启动和运行，换言之，其操作系统的启动和运行与网络无关。在本实用新型的又一种独立无盘个人智能处理设备，其包括CPU、内存、输入设备和输出设备，独立无盘个人智能处理设备不具有可存储操作系统的固定非易失性存储设备及其接口，独立无盘个人智能处理设备包括一个外部数据接口，无盘个人智能处理设备通过外部数据接口与外部的可移动携带的操作系统装置连接，无盘个人智能处理设备依赖操作系统装置实现操作系统在无盘个人智能处理设备上的启动和运行。优选的是，独立无盘个人智能处理设备为依赖操作系统运行的个人计算机、智能手机或游戏机。优选的是，可移动携带的操作系统装置为移动存储设备，移动存储设备上安装有以上用于在无盘个人智能处理设备上启动和运行的操作系统。优选的是，非易失性存储设备为硬盘和/或闪存设备。优选的是，外部数据接口为USB接口。优选的是，该USB接口为USB2.0、USB3.0或 miniUSB 接口。优选的是，移动存储设备为U盘、移动硬盘或具有数据存储和传输功能的手机。优选的是，无盘个人智能处理设备运行所需的操作系统为开放式操作系统。优选的是，开放式操作系统为Linux系统。优选的是，独立无盘个人智能处理设备不具有软驱和/或光驱。优选的是，独立无盘个人智能处理设备还至少包括另一个外部数据接口，另一个外部数据接口用于与另一个移动存储设备连接。优选的是，另一个移动存储设备用作系统分区。具体为可划分存储操作系统必要的分区C，上述一个移动存储设备中存储的操作系统包被直接拷贝至另一个移动存储设备的分区C。优选的是，除所述的一个外部数据接口外，所述独立无盘个人智能处理设备不具有其它的外部数据接口，即其仅具有一个外部数据接口。一种独立无盘个人智能处理系统，其包括根据上述的独立无盘个人智能处理设备以及与该设备对应的操作系统装置。一种独立无盘个人智能处理系统，其包括根据上述的独立无盘个人智能处理设备以及与该设备对应的安装操作系统的移动存储设备。其中，每个操作系统装置或移动存储设备都能用于多个的独立无盘个人智能处理设备中的任一个连接，以实现系统启动和运行；每个独立无盘个人智能处理设备能用于与多个操作系统装置或移动存储设备中的任一个连接，以实现操作系统在独立无盘个人智能处理设备上的启动和运行。独立无盘个人智能处理设备(如独立无盘个人计算机)是一种以外部数据接口 (如USB接口)和安装操作系统的可移动携带的操作系统装置或移动存储设备为核心概念的个人智能处理设备。通过外部数据接口(如USB接口)连接的操作系统装置或移动存储设备不属于该独立无盘个人智能处理设备的组成部分。由此组成的独立无盘个人智能处理设备具有开放性，任何满足安装和/或存储空间的操作系统装置或移动存储设备均可成为该独立无盘个人智能处理系统的载体，只要操作系统装置或移动存储设备安装有启动独立无盘个人智能处理设备的操作系统即可，如存储有定制Linux操作系统。独立无盘个人智能处理设备节省了存储操作系统的固定存储设备如硬盘及接口模块，对于计算机还可节省光驱及光驱接口模块，相对个人智能处理设备如普通PC的成本避免了固定存储设备及其接口模块的花销，并且由此可以缩小机器体积。个人、学校、社会以及企业等各行业均可采用该独立无盘个人智能处理设备，用户仅需携带操作系统装置或移动存储设备如U盘等即可在任何使用该独立无盘个人智能处理设备的场合使用自己的软件系统和数据，提供了独立无盘个人智能处理设备的通用性。 使用完后不在该独立无盘个人智能处理设备上留下任何痕迹。独立无盘个人智能处理设备使得计算机使用的安全性得到了有效性的保证，实现每个用户之间的隔离操作，避免由于同一设备如计算机的用户不同以及硬盘上病毒的影响所带来的不安全因素。独立无盘个人智能处理设备有利于个人智能处理设备的通用化生产和使用，将智能处理设备的硬件资源与软件系统彻底分离，个人智能处理设备用户真正完全拥有对软件和数据的控制权，不受其使用个人智能处理设备上固有的操作系统和软件的制约。
图1是本实用新型的独立无盘个人智能处理设备及其系统的一个优选方式的示意图。图2是传统的有盘个人计算机系统的示意图。图3是本实用新型的一个优选实施方式的独立无盘个人计算机系统运行的简要流程图。图4是本实用新型的另一个优选实施方式的独立无盘个人计算机系统运行的简要流程图。
具体实施方式
关于本实用新型的独立无盘个人智能处理设备及其系统的优选实施方式，参照附图进行说明。另外，本实用新型并不限定于附图中记载的构成部件的类型、构成部件的型号、构成部件的性能和各构成部件的相对连接关系、顺序。以下结合图1说明本实用新型的独立无盘个人智能处理设备及其系统的一个优选实施方式。独立无盘个人智能处理设备100，如独立无盘个人计算机，其具有一般个人智能处理设备如计算机所具有的硬件，包括CPU10、内存11、输入设备13、输出设备14，独立无盘个人计算机还包括主板、显卡等，但不具有存储有软件系统、程序以及其它数据的永久性存储设备，如，不具有传统的个人智能处理设备中具有的用于存储软件系统、程序以及其它数据的固定存储设备。例如，对于独立无盘个人计算机，其不具备存储和/或安装操作系统、软件和其它数据的硬盘和/或闪存装置等。优选的是，独立无盘个人智能处理设备100不具有光驱、软驱等，由此进一步节省设计空间、降低成本。除独立无盘个人计算机外，独立无盘个人智能处理设备100还可是用于运行操作系统的智能手机、游戏机等智能处理设备。对于独立无盘个人计算机，优选的是，独立无盘个人计算机的主板上的一个ROM芯片上固化有BIOS (基本输入输出系统)，其保存着计算机最重要的基本输入输出的程序、 系统设置信息、开机后自检程序和系统自启动程序，其主要功能是为计算机提供最底层的、 最直接的硬件设置和控制。优选的是，BIOS系统只实现加载并运行Linux内核所必需的功能。优选的是，主板支持USB启动，引导程序自动从USB接口启动，避免了很多传统计算机系统上引导时间中有很大一部分都花费在为MS-DOS提供传统支持的问题。对于其它独立无盘个人智能处理设备，优选的是，其具有类似以上计算机BIOS 系统的固化于设备芯片上的基本输入输出系统，用于实现加载并运行开放式系统如Linux 内核所必需的功能。为实现系统启动与运行，独立无盘个人智能处理设备100中设置有与移动存储设备2连接的外部数据接口模块，如该模块为USB接口 12。通过该USB接口 12，独立无盘个人智能处理设备100与不属于独立无盘个人智能处理设备100的安装有操作系统的可移动携带的操作系统装置实现数据连接。优选的是操作系统装置还安装有软件和/或存储有数据。优选的是，操作系统装置为移动存储设备。虽然以下仅以移动存储设备说明操作系统装置，但对本领域技术人员明了的是，其它具有数据输出(以及输入)功能的设备，如能移动携带、且安装有系统数据、能向本实用新型的独立无盘个人智能处理设备输出系统数据以及从本实用型新型的设备输入数据的其它个人智能处理设备也可作为本新型的操作系统装置使用。由于与移动存储设备的基本使用原理相同，以下部分将不再就移动存储设备以外的其它操作系统装置进行说明。移优选的是，可对USB接口进行优化设计、可靠性设计、冗余设计，以提高USB接口的使用性，确保USB设备读写的效率和可靠性。USB接口可采用USB2. 0、USB 3. 0等，USB接口也可被替换为miniUSB接口。移动存储设备2优选的是任何可用于系统启动的USB移动存储设备，特别优选的是USB闪存盘(USB flash)，还可是移动硬盘，此外，其它形式的存储设备如具有存储、写入数据功能的手机等设备也可作为移动存储设备2使用。移动存储设备2其存储安装有提供给独立无盘个人智能处理设备100启动计算机的操作系统，该操作系统优选的是开源软件系统，如定制的Linux系统，由此能够解决计算机操作系统绑定造成的垄断因素之一。移动存储设备2优选的还存储有软件以及其它用户个人数据等。优选的是，移动存储设备2 的系统不支持但虚拟兼容Windows。独立无盘个人智能处理设备100和移动存储设备2构成了独立无盘个人智能处理系统200，如上所述，独立无盘个人智能处理设备100中除BIOS或其它类似的最底层的基本输入输出系统外不内置任何操作系统、软件等，由此实现个人智能处理设备如计算机的软硬件完全分离，解决了数据的物理安全问题。一台独立无盘个人智能处理设备100可在不同时段分别与多个用户手中的多个移动存储设备2相连接，由于多个移动存储设备2中存储安装的操作系统、软件和其它数据的不同，使得多种连接方式构成了多个软件数据不同、而硬件性能相同的独立无盘个人智能处理系统200。每个移动存储设备2也可和多台独立无盘个人智能处理设备100连接，由于多台独立无盘个人智能处理设备100之间硬件上的差异，使得多种连接方式构成多个硬件性能不同、而软件数据相同的独立无盘个人智能处理系统200。[0044]优选的是，以上多个独立无盘个人智能处理设备100的是设备类型相同和/或具有相同硬件参数的处理设备、设备类型相同和/或具有不同硬件参数的处理设备、甚至可为设备类型不同和/或具有不同硬件参数的处理设备。优选的是，移动存储设备2存储含内核级虚拟化工具KVM的Linux系统，与之对应，独立无盘个人智能处理设备采用专为Linux KVM准备的支持VMX特性的CPU。此外，优选的是，移动存储设备2上可快速部署可启动Linux系统包的软件。独立无盘个人智能处理设备100的具体硬件配置方式可根据用户需求进行配置， 如，对于独立无盘个人计算机可采用高配置高性能的CPU，显卡可为支持OpenGL驱动和 Compiz显示效果的集成显卡，为虚拟机配置而采用3G以上的内存。独立无盘个人智能处理设备100虽然不带操作系统，但可专为运行移动存储设备 2中的系统如Linux系统而专门选择硬件集成方案。优选的是，根据开源支持情况选择支持最合适接口，也可选择接口最少化，只集成最必要接口。独立无盘个人智能处理设备100如独立无盘个人计算机可免硬盘、免光驱、免软驱及其它可无接口，在不牺牲性能的前提下实现体积最小化在无硬盘等固定非易失性存储设备的情况下，独立无盘个人智能处理设备100可设置为满足散热性优先于体积的要求。以下根据图3，说明本实用新型的一个优选实施方式的独立无盘个人计算机系统运行的简要流程。应明白，虽然此处以及以下图4表示的优选实施方式仅以独立无盘个人计算机系统为例进行说明，但对于本领域技术人员而言，其容易想到采用基本相同的原理来实现其它具有基本类似模块组成的独立无盘智能处理系统的运行。如图3所示，在步骤1中使用含独立可引导操作系统的USB接口存储设备插入到本实用新型的一个独立无盘个人计算机的USB接口上；在步骤2中，按下计算机电源开关， 使得计算机通电；在步骤3中，BIOS引导USB设备启动，依次可为BI0S开始运行，BIOS初始化北桥，BIOS访问南桥中CMOS设置，BIOS检测必要硬件是否存在及是否正常特别是检测 USB设备的连接状况，BIOS将本身配置、CMOS设置和检测到的硬件信息结合载入内存，BIOS 检测USB设备MBR是否可引导，BIOS将控制权交给MBR的引导程序，最终使得计算机完全载入和运行，用户可在计算机上正常运行该操作系统。使用完操作系统关机后，将USB接口存储设备拔下，可将USB接口存储设备连接到其它独立无盘个人计算机上，由此实现在其它独立无盘个人计算机上使用相同的操作系统和数据。以下根据图4，说明本实用新型的另一个优选实施方式的独立无盘个人计算机系统运行的简要流程。如图4所示，在步骤11中，将附带Linux操作系统的USB接口存储设备A插入到独立无盘个人计算机的一个USB接口上，并启动其中的操作系统；在步骤12中， 将USB接口存储设备B插入到另一 USB接口 ；在步骤13中，根据运行的Linux操作系统中的程序为在存储设备B的MBR中重建分区表，并划分存储操作系统必要的分区C ；在步骤14 中，将Linux操作系统包直接拷贝至存储设备B的分区C ；在步骤15中，在以上程序中执行检测存储设备B中可引导的操作系统，并修改其设备ID相关性和引导信息，至此存储设备 B即可独立在独立无盘个人计算机使用。独立无盘个人智能处理系统能够给智能处理设备的维护带来极大方便，如，可实现新型无盘网吧和学校新型无盘机房，社会成本极大节约，实现了计算机使用方式的变革， 真正实现随身携带移动存储设备、在不同地方不同智能处理设备上使用同一系统。 虽然已经参照以上实施方式说明了本实用新型，但是，应该理解的是本实用新型不限于所公开的实施方式。本实用新型的方案的范围应在最宽泛的范围内进行解释，以涵盖所有变型、等同结构和功能。
权利要求1.一种独立无盘个人智能处理设备，其包括CPU、内存、输入设备和输出设备，其特征在于所述独立无盘个人智能处理设备不具有可存储操作系统的固定非易失性存储设备及其接口，所述独立无盘个人智能处理设备包括一个外部数据接口，所述无盘个人智能处理设备通过所述外部数据接口与外部的可移动携带的操作系统装置连接，所述无盘个人智能处理设备依赖所述操作系统装置实现操作系统的启动和运行。
2.根据权利要求1所述的独立无盘个人智能处理设备，其特征在于所述独立无盘个人智能处理设备为依赖操作系统运行的个人计算机、智能手机或游戏机。
3.根据权利要求1所述的独立无盘个人智能处理设备，其特征在于所述非易失性存储设备为硬盘和/或闪存设备。
4.根据权利要求1所述的独立无盘个人智能处理设备，其特征在于所述可移动携带的操作系统装置为移动存储设备，所述移动存储设备上安装有操作系统。
5.根据权利要求4所述的独立无盘个人智能处理设备，其特征在于所述移动存储设备为U盘、移动硬盘或具有数据存储和传输功能的手机。
6.根据权利要求1所述的独立无盘个人智能处理设备，其特征在于所述外部数据接口为USB接口。
7.根据权利要求1所述的独立无盘个人智能处理设备，其特征在于所述独立无盘个人智能处理设备还至少包括另一个外部数据接口，所述另一个外部数据接口用于与用作系统分区的移动存储设备连接。
8.—种独立无盘个人智能处理系统，其由根据权利要求1所述的独立无盘个人智能处理设备以及根据权利要求1中所述的操作系统装置组成。
专利摘要一种独立无盘个人智能处理设备，其包括CPU、内存、输入设备和输出设备，其能不依赖于网络和服务器实现系统启动和装载，处理设备本身不具有存储操作系统和软件的永久记忆性存储装置及其接口，该处理设备通过外部数据接口如USB接口与外部存储操作系统的装置连接，操作系统装置安装有可以在设备上运行的操作系统，独立无盘个人智能处理设备基于操作系统装置实现操作系统的启动和运行。以上独立无盘个人智能处理设备和操作系统装置构成了独立无盘个人智能处理系统。
文档编号G06F1/16GK202257359SQ20112008575
公开日2012年5月30日 申请日期2011年3月29日 优先权日2011年3月29日
发明者成连, 邓庆华 申请人:成连, 邓庆华