操作系统启动装置和系统主板的制作方法

本实用新型涉及计算机技术领域，特别涉及一种操作系统启动装置和系统主板。

背景技术：

计算机在使用中，常会遇到操作系统损坏的情况，进而导致计算机无法使用。传统的解决方法是将备份的操作系统镜像存储在硬盘或其隐藏分区中，在操作系统损坏时，通过操作系统镜像启动计算机。但是当硬盘损坏、丢失或被病毒感染，操作系统和操作系统备份镜像将一同丢失或损坏，依然会导致计算机无法启动。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供一种操作系统启动装置和系统主板，以解决现有技术中由于硬盘损坏、丢失或被病毒感染导致计算机无法启动的技术问题。

本实用新型第一方面提供一种操作系统启动装置，包括：

存储操作系统备份镜像的第一存储器，所述第一存储器在操作系统启动时被隔离；

在操作系统启动失败时，使能所述第一存储器，并加载所述操作系统备份镜像的BIOS芯片；所述BIOS芯片与所述第一存储器连接。

可选的，所述装置还包括：接收操作系统备份镜像加载指令的指令按键模块，所述指令按键模块与所述BIOS芯片连接；所述BIOS芯片根据所述操作系统备份镜像加载指令使能所述第一存储器，并加载所述操作系统备份镜像。

可选的，所述装置还包括：记录操作系统启动时间并在操作系统启动时间超过预设时间间隔时触发SCI中断的定时器，和在操作系统启动时间超过预设时间间隔时，存储操作系统启动失败事件的第二存储器；

所述第二存储器与所述定时器连接；所述BIOS芯片分别与所述第二存储器和所述定时器连接。

可选的，所述BIOS芯片通过USB总线与所述第一存储器连接。

可选的，所述第一存储器为flash存储器。

可选的，所述第二存储器为CMOS存储器。

可选的，所述定时器为SUPER I/O中的定时器电路。

可选的，所述BIOS芯片通过SPI总线与所述CMOS存储器连接。

可选的，所述BIOS芯片通过LPC总线与所述定时器电路连接。

本实用新型第二方面提供一种系统主板，包括本实用新型第一方面所述的操作系统启动装置。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本实用新型通过在系统主板中设置一个额外的第一存储器存储操作系统备份镜像，第一存储器在操作系统启动时被隔离，在硬盘损坏、丢失或被病毒感染导致操作系统启动失败时，通过BIOS芯片使能第一存储器，并加载第一存储器中的操作系统备份镜像，进行操作系统还原，从而启动计算机。第一存储器11在正常启动时被隔离，只有在需要恢复操作系统时才使能第一存储器，能够保证第一存储器的安全。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例一提供的操作系统启动装置结构示意图；

图2是本实用新型实施例二提供的操作系统启动装置结构示意图；

图3是本实用新型实施例三提供的操作系统启动装置结构示意图；

图4是本实用新型实施例三提供的操作系统启动装置结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本实用新型实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本实用新型。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。

为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例一

请参考图1，图1是本实用新型实施例一提供的操作系统启动装置结构示意图，该操作系统启动装置包括：存储操作系统备份镜像的第一存储器11，所述第一存储器11在操作系统启动时被隔离；在操作系统启动失败时，使能所述第一存储器11，并加载所述操作系统备份镜像的BIOS芯片12；所述BIOS芯片12与所述第一存储器11连接。

在本实施例中，BIOS(Basic Input Output System)，即基本输入输出系统，用来初始化主机板并加载操作系统。本实用新型实施例中的BIOS芯片12为UEFI BIOS芯片，UEFI(Unified Extensible Firmware Interface)即统一的可扩展固件接口，UEFI为固件(Firmware)与操作系统间通信的最新软件接口标准，UEFI BIOS芯片为支持UEFI接口标准的BIOS芯片。第一存储器11为设置在系统主板中的存储器件，包括但不限于U盘。第一存储器11存储操作系统备份镜像，BIOS芯片12与第一存储器11连接。在操作系统正常启动时，第一存储器11被BIOS芯片12隔离，BIOS芯片12在操作系统启动失败时，使能第一存储器11，并加载第一存储器11存储的操作系统备份镜像，将操作系统备份镜像还原，以恢复操作系统。

在正常启动操作系统时，BIOS芯片12隔离第一存储器11，即禁用第一存储器11，在操作系统启动失败时，BIOS芯片12使能第一存储器11，并加载第一存储器11中的操作系统备份镜像进行操作系统还原，在操作系统还原后再次隔离第一存储器11，然后恢复操作系统，以保证第一存储器11的安全，防止被病毒感染。

本实施例通过在系统主板中设置一个额外的第一存储器11存储操作系统备份镜像，第一存储器11在操作系统启动时被隔离，在硬盘损坏、硬盘丢失或被病毒感染导致操作系统启动失败时，通过BIOS芯片12使能第一存储器11并加载第一存储器11中的操作系统备份镜像，进行操作系统还原，从而启动计算机。第一存储器11在正常启动时被隔离，只有在需要恢复操作系统时才使能第一存储器，能够保证第一存储器的安全。

实施例二

请参考图2，图2是本实用新型实施例二所述的提供的操作系统启动装置结构示意图，在实施例一的基础上，该装置还包括：接收操作系统备份镜像加载指令的指令按键模块13。所述指令按键模块13与所述BIOS芯片12连接；所述BIOS芯片12根据所述操作系统备份镜像加载指令使能被隔离的第一存储器11，并加载所述操作系统备份镜像。

在本实施例中，操作系统启动失败时，通过输入操作系统备份镜像加载指令使BIOS芯片12使能第一存储器11，并加载操作系统备份镜像。该指令可以为触发键盘的特定的组合按键，例如，“Ctrl+Shift+W”。该组合按键写在项目合作的机密文档里，以免被窃取。常规情况下，第一存储器11被BIOS芯片12隔离，只有当该组合按键被触发时，BIOS芯片12才使能第一存储器11，并从第一存储器11中读取操作系统备份镜像，进行操作系统还原，然后BIOS芯片12再次隔离第一存储器11，操作系统重启。

操作系统启动的具体步骤为：开机；BIOS芯片12隔离第一存储器11；BIOS芯片12检测是否有加载指令输入，从而判断是否加载操作系统备份镜像；若检测到有加载指令输入，说明操作系统启动失败，则BIOS芯片12使能第一存储器11，并加载操作系统备份镜像，然后BIOS芯片12再次隔离第一存储器11，并重启主板；若检测到没有加载指令输入，说明操作系统可以成功启动，则正常进入操作系统。

在本施例中，只有当用户输入特定的组合按键时，BIOS芯片12才使能第一存储器11，并加载操作系统备份镜像，进行操作系统还原，并且特定的组合按键写在机密文档里，能够避免被窃取。常规情况下，第一存储器11不可见，只有当用户输入特定的组合按键时，才使能第一存储器11，能够保证第一存储器11的安全性，避免第一存储器11中的操作系统备份镜像丢失或被病毒破坏。

实施例三

请参考图3，图3是本实用新型实施例三所述的提供的操作系统启动装置结构示意图，在实施例一的基础上，该装置还包括：记录操作系统启动时间，并在操作系统启动时间超过预设时间间隔时触发SCI中断的定时器14；在操作系统启动时间超过预设时间间隔时，存储操作系统启动失败事件的第二存储器15。所述第二存储器15与所述定时器14连接；所述BIOS芯片12分别与所述第二存储器15和所述定时器14连接。所述BIOS芯片12执行SCI中断程序，并读取第二存储器15，在检测到第二存储器15中存储操作系统启动失败事件时，使能被隔离的第一存储器11，并加载所述操作系统备份镜像。

在本实施例中，操作系统启动时，由定时器14记录操作系统启动时间，操作系统启动时间可以为倒计时，由用户通过BIOS设置界面设置，例如，设置为1分钟。当定时器14检测到操作系统启动时间超过预设时间间隔时，触发SCI中断。SCI(System Control Interrupt)即系统控制中断，是一种系统中断，用于操作系统中的ACPI了解硬件的变化，以作出实时响应，例如，计时器电路超时时，重启操作系统。其中，ACPI(Advanced Configuration and Power Interface)即高级配置和电源管理接口，是操作系统访问硬件资源的通用标准接口。当定时器14倒计时结束时，若操作系统未成功启动，则在第二存储器15中记录操作系统记录启动失败事件。BIOS芯片12在接收到定时器14触发的SCI中断后，执行SCI中断服务程序，并读取第二存储器15，在检测到第二存储器15中存储操作系统启动失败事件时，使能被隔离的第一存储器11，并加载操作系统备份镜像。

操作系统启动的具体步骤为：开机；BIOS芯片12隔离第一存储器11；BIOS芯片12初始化定时器14，设定操作系统启动时间，并启用倒计时；BIOS芯片12读取第二存储器15，检测是否存在操作系统启动失败事件；若存在操作系统启动失败事件，则清除第二存储器15中的操作系统启动失败事件，清除定时器14设定的操作系统启动时间倒计时，并使能第一存储器11，加载第一存储器11中的操作系统镜像，然后BIOS芯片12再次隔离第一存储器11，重启主板；若不存在操作系统启动失败事件，则在进入操作系统后，通过BIOS芯片12中植入的ACPI代码清除定时器设定的启动时间倒计时，以免操作系统被重启。

在本实施例中，通过定时器记录操作系统启动时间，在操作系统启动时间超过预设时间间隔时，触发SCI中断程序，并在第二存储器中存储启动失败事件，使BIOS芯片12使能被隔离的第一存储器11，并加载所述操作系统备份镜像。

可选的，所述第一存储器11为flash存储器。flash存储器即闪存，是一种非易失性存储器，包括但不限于U盘。使用flash存储器存储操作系统备份镜像能够避免操作系统备份镜像丢失。

可选的，所述第二存储器15为PCH中的CMOS存储器。PCH(Patform Controller Hub)即平台控制单元，是Intel最新一代的芯片组，它融合了原来的南桥和北桥。CMOS存储器是Intel PCH中的一块可读写RAM存储单元，因访问简单、仅电池没电才会丢失数据、容量小，常被BIOS用来保存设置信息。使用PCH中的CMOS存储器存储启动失败事件，利用主板中现有的存储器作为第二存储器，不需要再增加额外的存储结构，使装置简单并节约成本。

可选的，所述定时器14为SUPER I/O中的定时器电路。SUPER I/O是一种芯片，集合了很多低速的硬件逻辑，如串口、看门狗、计时器、打印口等。SUPER I/O芯片中有定时器电路，利用主板中现有的定时器电路实现记录操作系统启动时间，并在操作系统启动时间超过预设时间间隔时触发SCI中断的功能，避免增加额外的器件，使装置简单并节约成本。

可选的，所述BIOS芯片12通过SPI总线与所述CMOS存储器连接。SPI(Serial Peripheral Interface)，即串行外设接口，是一种高速的，全双工，同步的通信总线，常用于连接PCH和BIOS。

可选的，所述BIOS芯片通过LPC总线与所述定定时器电路连接。LPC(LowPin Count)，是基于Intel标准的22MHz/33MHz 4bit并行总线协议，用于连接Intel PCH和Super I/O芯片。

可选的，所述BIOS芯片通过USB总线与所述第一存储器11连接。USB(Universal Serial Bus)即通用串行总线，是一个外部总线标准，用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。

在本实施例中，如图4所示，PCH作为连接中转，实现BIOS芯片与SuperI/O和flash存储器的连接。BIOS芯片通过SPI总线与PCH连接，Super I/O通过LPC总线与PCH连接，flash存储器通过USB总线与PCH连接。通过PCH中的连接桥实现BIOS芯片与Super I/O和flash存储器的连接。

实施例四

一种系统主板，包括如本实用新型实施例一至实施例三任一项所述的操作系统启动装置，并具有实施例一至实施例三的有益效果。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。