一种安全型嵌入式系统及其智能备份与恢复的方法与流程

1.本发明涉及嵌入式系统技术领域，尤其是涉及一种安全型嵌入式系统及其智能备份与恢复的方法。


背景技术：

2.嵌入式系统通常是指以应用为中心，以嵌入式计算机技术为基础，适用于对功能、可靠性、成本、体积、功耗等有较高要求的专用计算机系统，常见的手机、汽车、娱乐系统等都使用了嵌入式系统。在工业控制领域中，如工业机器人、卫星、飞行系统、电力自动化保护等领域中嵌入式系统更是起到了举足轻重的作用。
3.在要求比较严格的场合中，嵌入式系统的备份与恢复也是一个极为重要的功能。现有技术通过增加备份存储器，根据系统上次启动的情况，提供一个状态标志来决定是否需要通过备份启动和恢复系统，但这里的使用的备份存储在本地，而且当硬件发生故障或更换使用硬件时无法简单实现原先运行配置的完全恢复，灵活性差。同时需要人工维护，提高维护成本，安全性和稳定性差。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种安全型嵌入式系统及其智能备份与恢复的方法，不需过多的人工维护和硬件成本实现系统的备份和恢复，在使用过程中智能的自动备份，出现问题时自动智能的恢复，大大提高嵌入式系统的安全，以及用户使用体验，同时也减少了系统的维护工作。
5.为实现上述目的，本发明提供了一种安全型嵌入式系统，包括启动管理子系统、源子系统、应急子系统以及备份存储器；
6.所述启动管理子系统包括两个第一通讯模块和两个启动控制模块，两个所述启动控制模块分别与所述源子系统和所述应急子系统相连接，两个所述第一通讯模块分别与所述源子系统和所述应急子系统相连接；
7.所述源子系统包括第二通讯模块、第一启动受控模块以及第一接口模块，所述第一启动受控模块与其中一个所述启动控制模块相连接，第二通讯模块与其中一个所述第一通讯模块相连接；
8.所述应急子系统包括第三通讯模块、第二启动受控模块以及第二接口模块，所述第二启动受控模块与另一个所述启动控制模块相连接，第三通讯模块与另一个所述第一通讯模块相连接；
9.所述第一接口模块与所述第二接口模块相连接，所述第一接口模块和所述第二接口模块均与所述备份存储器相连接。
10.优选的，所述备份存储器为内部存储设备或外部存储设备或其组合。
11.优选的，所述第一接口模块和所述第二接口模块均包括两个scsi和一个usb接口，所述外部存储设备与所述usb接口和所述第一接口模块和所述第二接口模块的其中一个
scsi相连接，所述第一接口模块和所述第二接口模块通过另一个scsi相连接。
12.一种基于上述安全型嵌入式系统的智能备份与恢复的方法，具体步骤如下：
13.步骤s1：所述启动管理子系统通过第一通讯模块和启动控制模块获取源子系统和所述应急子系统的状态，并确定启动方式；
14.步骤s2：当启动源子系统后，源子系统与启动管理子系统相通讯，并告知启动管理子系统源子系统启动是否正常；
15.当启动应急子系统后，启动应急子系统和启动管理子系统相通讯，启动管理子系统控制应急子系统执行相应源系统，相应源系统包括备份源系统和恢复源系统；
16.步骤s3：当执行备份源系统时，应急子系统通过和源子系统连接的scsi读取源子系统，并且把读取到的源子系统通过和备份存储器连接的scsi或者usb写入到备份存储器，将源子系统备份到了备份存储器中；
17.当执行恢复源系统时，应急子系统通过和备份存储器连接的scsi或者usb读取备份存储器的备份，并且通过和源子系统连接的scsi重写源子系统，恢复源子系统。
18.进一步的，步骤s1具体为，所述启动管理子系统通过第一通讯模块与所述源子系统相通讯并获取源子系统是否可正常启动的状态信号，所述启动管理子系统通过启动控制模块确定是否从源子系统启动；
19.所述启动管理子系统通过第一通讯模块与应急子系统相通讯并获取应急子系统的备份源系统状态信号和恢复源系统状态信号，所述启动管理子系统通过启动控制模块是否从应急子系统启动。
20.进一步的，在步骤s2中，当源子系统更新之后，源子系统通过第二通讯模块向第一通讯模块自动发生备份信号，当确定不使用设备时，即按下关机键后，启动管理子系统自动从应急子系统启动，并进行备份源系统，然后再关机。
21.进一步的，在步骤s2中，在使用过程中，当源子系统异常时，启动管理子系统获取源子系统异常的状态信号，启动管理子系统通过启动控制模块控制源系统重新启动再次确认源子系统是否异常，当源子系统二次均异常时，启动管理子系统会通过启动控制模块控制系统从应急子系统启动，并向应急子系统发生恢复信号，执行恢复源系统操作，应急子系统恢复源系统之后向动管理系统发送恢复完成信号；源子系统通过第一接口模块从备份存储器中读取源系统的备份，备份存储器通过和源子系统相连接的scsi将备份写入到源子系统中进行恢复，恢复完成后，源子系统发送恢复完成信号至启动管理子系统中，启动管理子系统通过启动控制模块控制系统从源子系统启动，恢复正常的设备工作。
22.因此，本发明采用上述一种安全型嵌入式系统及其智能备份与恢复的方法，具有以下有益效果：
23.(1)、可进行智能性的自动备份，当源子系统更新之后，源子系统通过第二通讯模块向第一通讯模块自动发生备份信号，当确定不使用设备时，即按下关机键后，启动管理子系统自动从应急子系统启动，并进行备份源系统，然后再关机。用户只需和平时一样，点关机按键后则可，不需要做多余的操作则可自动备份系统。
24.(2)、实时进行智能性的自动恢复，在设备刚开机的时候或在使用过程中，启动管理子系统实时获取源子系统的状态，当源子系统发生异常时，启动应急子系统，启动备份源系统并恢复设备的正常工作，整个恢复的过程无需人为干预。
25.(3)、提高了嵌入式系统安全性，启动管理子系统、源子系统和应急子系统三者可独立运行，不相互依赖，源子系统正常工作时需要不断的读写文件系统，启动管理子系统和应急子系统相对于源子系统而言，其功能单一固定，产品固化后就不会有改变，启动管理子系统和应急子系统比较稳定和安全。因此通过这两个安全的系统来备份和恢复源系统，大大提高了整个嵌入式系统的稳定和安全，且不需增加过多额外的硬件成本。
26.(4)、系统设置灵活，启动管理子系统与源子系统的相通讯，接收用户的直接指令，嵌入式系统在正常工作的时候，用户可以通过操作源子系统对启动管理子系统下达指令，按照用户的意愿设置备份源系统的方式和时间，同时按照用户的意愿设置恢复源系统的方式和时间，灵活设置，操作方便。
27.下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
28.图1为本发明一种安全型嵌入式系统结构示意图。
具体实施方式
29.实施例
30.图1为本发明一种安全型嵌入式系统结构示意图，如图所示，一种安全型嵌入式系统，包括启动管理子系统、源子系统、应急子系统以及备份存储器。所述启动管理子系统包括两个第一通讯模块和两个启动控制模块，两个所述启动控制模块分别与所述源子系统和所述应急子系统相连接，两个所述第一通讯模块分别与所述源子系统和所述应急子系统相连接。所述源子系统包括第二通讯模块、第一启动受控模块以及第一接口模块，所述第一启动受控模块与其中一个所述启动控制模块相连接，第二通讯模块与其中一个所述第一通讯模块相连接。所述应急子系统包括第三通讯模块、第二启动受控模块以及第二接口模块，所述第二启动受控模块与另一个所述启动控制模块相连接，第三通讯模块与另一个所述第一通讯模块相连接。所述第一接口模块与所述第二接口模块相连接，所述第一接口模块和所述第二接口模块均与所述备份存储器相连接。所述第一接口模块和所述第二接口模块均包括两个scsi和一个usb接口，所述外部存储设备与所述usb接口和所述第一接口模块和所述第二接口模块的其中一个scsi相连接，所述第一接口模块和所述第二接口模块通过另一个scsi相连接。备份存储器为内部存储设备或外部存储设备或其组合，根据实际情况，对于本身带有存储设备的源子系统，可以从源子系统的存储设备中分出一部分独立的存储空间用于备份，不增加额外的成本；对于本身没有存储设备的源子系统，可以使用独立的外接存储设备或者便携存储设备，不会强制对嵌入式系统必须一定附带额外的存储器。
31.启动管理子系统、源子系统和应急子系统三者可独立运行，不相互依赖，源子系统正常工作时需要不断的读写文件系统，启动管理子系统和应急子系统相对于源子系统而言，其功能单一固定，产品固化后就不会有改变，启动管理子系统和应急子系统比较稳定和安全。因此通过这两个安全的系统来备份和恢复源系统，大大提高了整个嵌入式系统的稳定和安全。同时只需增加廉价的微控制单元和几个mb的存储器(用于存储应急系统)即可实现，不需增加过多额外的硬件成本。
32.一种基于上述安全型嵌入式系统的智能备份与恢复的方法，具体步骤如下：
33.步骤s1：所述启动管理子系统通过第一通讯模块和启动控制模块获取源子系统和所述应急子系统的状态，并确定启动方式。即所述启动管理子系统通过第一通讯模块与所述源子系统相通讯并获取源子系统是否可正常启动的状态信号，所述启动管理子系统通过启动控制模块确定是否从源子系统启动；
34.所述启动管理子系统通过第一通讯模块与应急子系统相通讯并获取应急子系统的备份源系统状态信号和恢复源系统状态信号，所述启动管理子系统通过启动控制模块是否从应急子系统启动。
35.步骤s2：当启动源子系统后，源子系统与启动管理子系统相通讯，并告知启动管理子系统源子系统启动是否正常。在使用过程中或刚开机时，当源子系统异常时，启动管理子系统获取源子系统异常的状态信号，启动管理子系统通过启动控制模块控制源系统重新启动再次确认源子系统是否异常，当源子系统二次均异常时，启动管理子系统会通过启动控制模块控制系统从应急子系统启动，并向应急子系统发生恢复信号，执行恢复源系统操作，应急子系统恢复源系统之后向动管理系统发送恢复完成信号；源子系统通过第一接口模块从备份存储器中读取源系统的备份，备份存储器通过和源子系统相连接的scsi将备份写入到源子系统中进行恢复，恢复完成后，源子系统发送恢复完成信号至启动管理子系统中，启动管理子系统通过启动控制模块控制系统从源子系统启动，恢复正常的设备工作。
36.当启动应急子系统后，启动应急子系统和启动管理子系统相通讯，启动管理子系统控制应急子系统执行相应源系统，相应源系统包括备份源系统和恢复源系统。
37.当源子系统更新之后，源子系统通过第二通讯模块向第一通讯模块自动发生备份信号，当确定不使用设备时，即按下关机键后，启动管理子系统自动从应急子系统启动，并进行备份源系统，然后再关机。
38.步骤s3：当执行备份源系统时，应急子系统通过和源子系统连接的scsi读取源子系统，并且把读取到的源子系统通过和备份存储器连接的scsi或者usb写入到备份存储器，将源子系统备份到了备份存储器中。
39.当执行恢复源系统时，应急子系统通过和备份存储器连接的scsi或者usb读取备份存储器的备份，并且通过和源子系统连接的scsi重写源子系统，恢复源子系统。
40.因此，本发明采用上述一种安全型嵌入式系统及其智能备份与恢复的方法，不需过多的人工维护和硬件成本实现系统的备份和恢复，在使用过程中智能的自动备份，出现问题时自动智能的恢复，大大提高嵌入式系统的安全，以及用户使用体验，同时也减少了系统的维护工作。
41.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。