CN111522690B - 数据储存装置及维持数据储存装置正常开机运作的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种数据储存装置及维持数据储存装置正常开机运作的方法，数据存储装置包括一控制器及一数据储存单元，数据储存单元包括一第一系统储存区及一第二系统储存区；第一系统储存区储存一原始操作系统且包括一第一起始扇区地址，而第二系统储存区储存一备用操作系统且包括一第二起始扇区地址；控制器包括一韧体，韧体定义有一开机指针位移程序，韧体默认一开机指针指向第一系统储存区的第一起始扇区地址，并以原始操作系统执行开机；当原始操作系统损坏时，控制器的韧体执行开机指针位移程序以将开机指针移至第二起始扇区地址，并以第二系统储存区的备用操作系统执行开机。据此，在原始操作系统故障时，电子装置能够继续运作。

Description

数据储存装置及维持数据储存装置正常开机运作的方法

技术领域

本发明有关于一种数据存储装置及维持数据储存装置正常开机运作的方法。

背景技术

计算机使用时，常常会因为操作的失当、中毒或断电而造成操作系统的损坏。以往计算机出货前，计算机制造商都会附上一还原光盘。还原光盘包含有一操作系统的还原文件(如操作系统的映像文件)。当计算机的操作系统产生损坏时，用户可以通过还原光盘的还原文件执行一操作系统的还原程序。然而，还原光盘容易遗失或刮伤，以致操作系统的还原程序常常无法顺利执行。

或者，以往操作系统还原程序也可通过一微型化系统来执行。计算机内部的一数据储存装置切割成一操作系统区及一系统还原区。操作系统区储存有一操作系统，而系统还原区储存有一系统映像文件及一微型化系统(如Windows PE)。当用户欲执行计算机的操作系统还原程序时，按压一电性连接主板的一还原键进行操作系统还原功能的触发。操作系统还原功能被触发后，BIOS利用系统还原区执行开机。系统还原区开机后，操作人员通过微型化系统的操作，以解开系统映像文件，并利用解开后的系统映像文件还原操作系统。

以微型化系统执行操作系统还原程序，系统映像文件的文件格式以及操作系统的版本必须能够被微型化系统所解析，否则，无法解开系统映像文件以及无法对于操作系统执行还原。因此，以微型化系统执行操作系统还原程序大都只适合使用在微软windows操作系统的计算机上。

再者，目前工控设备中的操作系统大都采非windows操作系统，例如：Linux、TinyOS。若以微型化系统执行工控设备的操作系统还原程序，势必需要根据于工控设备所采用的操作系统的版本重新设计微型化系统的软件架构，否则工控设备的操作系统的还原流程将无法顺利完成。在此，重新设计微型化系统将会造成工控设备的软件设计人员不少的困扰。

发明内容

本发明的一目的，在于提出一种数据储存装置，其数据储存装置能够设置在一电子装置中，且包括一控制器及一数据储存单元。控制器包括一韧体，韧体定义有一开机指针位移程序。数据储存单元包括一储存一原始操作系统的第一系统储存区以及一储存一第一备用操作系统的第二系统储存区。控制器的韧体预设一开机指针指向第一系统储存区的一第一起始扇区地址，并以第一起始扇区地址作为一主启动扇区地址。当原始操作系统正常时，控制器的韧体读取第一初始扇区地址中的主启动记录，并以第一初始扇区地址中的主启动记录执行原始操作系统的开机流程。当原始操作系统故障时，控制器的韧体将会执行一开机指针位移程序，以将开机指针从第一系统储存区的第一初始扇区地址移至第二系统储存区的第二初始扇区地址，且读取第二初始扇区地址中的主启动记录，并以第二初始扇区地址中的主启动记录执行第一备用操作系统的开机流程。如此，当原始操作系统故障时，将可以利用第一备用操作系统快速恢复电子装置的开机，进而使得电子装置能够通过第一备用操作系统继续运作。

本发明的一目的，在于提出一种数据储存装置，其数据储存装置的控制器的韧体定义有一操作系统还原程序。当第一系统储存区中的原始操作系统故障时，控制器的韧体执行操作系统还原程序，以一复制扇区数据的方式将第二系统储存区中数据扇区所储存的第一备用操作系统的数据复制至第一系统储存区的数据扇区中，以便还原第一系统储存区中的原始操作系统。以复制扇区数据的方式还原原始操作系统，完全无需解析原始操作系统的架构，则采用微软windows操作系统架构或采用非微软windows操作系统架构的电子装置都能够轻易地执行操作系统的还原动作。

为达成上述目的，本发明提供一种数据储存装置，包括：一数据储存单元，包括：一第一系统储存区，储存有一原始操作系统，包括一第一起始扇区地址；及一第二系统储存区，储存有一第一备用操作系统，包括一第二起始扇区地址；及一控制器，连接数据储存单元，包括一韧体，韧体定义有一开机指针位移程序，韧体默认一开机指针指向第一系统储存区的第一起始扇区地址，并以原始操作系统执行开机；当原始操作系统损坏时，控制器的韧体执行开机指针位移程序，以将开机指针移至第二系统储存区的第二起始扇区地址，并以第二系统储存区的第一备用操作系统执行开机流程。

本发明一实施例中，数据储存装置更包括一数据传输接口，控制器连接数据传输接口，当控制器通过数据传输接口接收一外部的触发命令时，控制器的韧体根据触发指令执行开机指针位移程序。

本发明一实施例中，控制器连接一输入输出埠，当输入输出埠被触发时，控制器的韧体执行开机指针位移程序。

本发明一实施例中，第一起始扇区地址的数据扇区以及第二起始扇区地址的数据扇区分别记录有有一主启动记录。

本发明一实施例中，数据储存单元更包括有一第三系统储存区，第三系统储存区储存有一第二备用操作系统，韧体更定义有一操作系统还原程序；当第一备用操作系统完成开机且进行运作时，控制器的韧体执行操作系统还原程序，以利用第三系统储存区的第二备用操作系统还原第一系统储存区的原始操作系统。

本发明又提供一种数据储存装置，包括：一数据储存单元，包括：一第一系统储存区，储存有一原始操作系统；及一第二系统储存区，储存有一备用操作系统；及一控制器，连接数据储存单元，包括一韧体，韧体定义有一操作系统还原程序，当原始操作系统损坏时，控制器的韧体执行操作系统还原程序以利用第二系统储存区的备用操作系统还原第一系统储存区的原始操作系统，而后以还原后的原始操作系统执行开机。

本发明一实施例中，数据储存装置更包括一数据传输接口，控制器连接数据传输接口，当控制器通过数据传输接口接收一外部的触发命令时，控制器的韧体根据触发指令执行操作系统还原程序。

本发明一实施例中，控制器连接一输入输出埠，当输入输出埠被触发时，控制器的韧体执行操作系统还原程序。

本发明又提供一种维持数据储存装置正常开机运作的方法，数据储存装置包括一数据储存单元及一控制器，数据储存单元包括一第一系统储存区及一第二系统储存区，第一系统储存区储存有一原始操作系统及包括一第一起始扇区地址，第二系统储存区储存有一第一备用操作系统及包括一第二起始扇区地址，控制器包括一韧体，韧体定义有一开机指针位移程序，控制器的韧体执行方法的步骤包括：默认一开机指针指向第一系统储存区的第一起始扇区地址；在原始操作系统损坏时执行开机指针位移程序以将开机指针移至第二系统储存区的第二起始扇区地址；读取第二系统储存区的第二起始扇区地址中的一主机启动记录；及以第二系统储存区的第二起始扇区地址中的主机启动记录执行第一备用操作系统的开机流程。

本发明一实施例中，数据储存单元更包括有一第三系统储存区，第三系统储存区储存有一第二备用操作系统，韧体更定义有一操作系统还原程序，当第一备用操作系统完成开机且进行运作时，控制器的韧体执行方法的步骤更包括：执行操作系统还原程序；及利用第三系统储存区的第二备用操作系统还原第一系统储存区的原始操作系统。

本发明提供一种维持数据储存装置正常开机运作的方法，数据储存装置包括一数据储存单元及一控制器，数据储存单元包括一第一系统储存区及一第二系统储存区，第一系统储存区储存有一原始操作系统，第二系统储存区储存有一备用操作系统，控制器包括一韧体，韧体定义有一操作系统还原程序，控制器的韧体执行方法的步骤包括：在原始操作系统损坏时执行操作系统还原程序以利用第二系统储存区的备用操作系统还原第一系统储存区的原始操作系统；及以还原后的原始操作系统执行开机。

附图说明

图1是本发明数据储存装置的结构示意图。

图2是本发明数据储存装置的数据储存单元一实施例的扇区示意图。

图3是本发明数据储存装置的数据储存单元又一实施例的扇区示意图。

图4是本发明数据储存装置的数据储存单元又一实施例的扇区示意图。

图5是本发明一种维持数据储存装置正常开机运作的方法一实施例的流程图。

图6是本发明一种维持数据储存装置正常开机运作的方法又一实施例的流程图。

主要组件符号说明：

100数据储存装置 11 控制器

111韧体 1111开机指针位移程序

1113操作系统还原程序 13 数据储存单元

130开机指针 131第一系统储存区

1311第一初始扇区地址 1312主启动记录

132原始操作系统 133第二系统储存区

1331第二初始扇区地址 1332主启动记录

134第一备用操作系统 135数据储存区

136第二备用操作系统 137第三系统储存区

15数据传输接口 150触发命令

17输入输出埠 171触发键

具体实施方式

请参阅图1，为本发明数据储存装置的结构示意图，并配合参阅图2为本发明数据储存装置的数据储存单元一实施例的扇区示意图。如图1所示，本发明数据储存装置100亦可为一固态硬盘(Solid State Disk)，其设置于一电子装置中，如计算机、自动化设备，作为电子装置的一储存媒体。数据储存装置100包括一控制器11、一数据储存单元13、一数据传输接口15及一输入输出埠17。控制器11分别连接数据储存单元13、数据传输接口15及输入输出端口17。

控制器11包括一韧体111。韧体111定义有一开机指针位移程序1111。数据储存单元13包括有复数个闪存，闪存形成有复数个数据扇区。如图2所示，控制器11的韧体111将对于数据储存单元13的数据扇区进行分割，以分割出一第一系统储存区131、一第二系统储存区133及一数据储存区135。第一系统储存区131用以储存一原始操作系统132，且包括有一第一初始扇区地址1311。第二系统储存区133用以储存一第一备用操作系统134，且包括有一第二初始扇区地址1331。第一初始扇区地址1311的数据扇区记录有一主启动记录(Master Boot Record；MBR)1312，而第二初始扇区地址1331的数据扇区记录有另一主启动记录(MBR)1332。本发明一实施例中，控制器11的韧体111预设一开机指针130指向第一系统储存区131的第一起始扇区地址1311，并以第一起始扇区地址1311作为一主启动扇区地址，例如：第零个逻辑区块地址(Logical block addressing 0，LBA 0)。

当电子装置启动(power on)时，首先，根据开机指针130的指引，控制器11的韧体111进入数据储存单元13的第一系统储存区131，读取第一系统储存区131的第一初始扇区地址1311中的主启动记录1312，并以主启动记录1312执行原始操作系统132的开机流程。原始操作系统132正常开机后，电子装置将以原始操作系统132执行运作。

再者，若原始操作系统132发生故障而无法顺利开机，控制器11的韧体111将会执行开机指针位移程序1111，以将开机指针130从第一系统储存区131的第一初始扇区地址1311移至第二系统储存区133的第二初始扇区地址1331，且主启动扇区地址(LBA 0)移至第二初始扇区地址1331。接着，控制器11的韧体111读取第二系统储存区133的第二初始扇区地址1331中的主启动记录1332，并以主启动记录1332执行第一备用操作系统134的开机流程。第一备用操作系统134正常开机后，电子装置将以第一备用操作系统134执行运作。

于此，当原始操作系统132故障时，控制器11的韧体111通过开机指针130的位移，以将开机流程的执行从第一系统储存区131的原始操作系统132转变为第二系统储存区133的第一备用操作系统134，以便利用第一备用操作系统134快速恢复电子装置的开机，进而使得电子装置能够通过第一备用操作系统134继续运作。

请参阅图3，为本发明数据储存装置的数据储存单元又一实施例的扇区示意图，并配合参阅第1图。如图1及图3所示，在本实施例中，控制器11的韧体111另定义有一操作系统还原程序1113。当原始操作系统132故障而无法顺利开机时，控制器11的韧体111执行操作系统还原程序1113，以利用第二系统储存区133的第一备用操作系统134还原第一系统储存区131的原始操作系统132。当电子装置重新启动时，控制器11的韧体111再度利用还原后的原始操作系统132执行开机程序，并以还原后的原始操作系统132执行运作。

再者，本发明控制器11的韧体111以一复制扇区数据的方式进行原始操作系统132的还原流程，将第二系统储存区133中数据扇区所储存的第一备用操作系统134的数据复制至第一系统储存区131的数据扇区中，以便还原原始操作系统132。于此，原始操作系统132的还原过程中，原始操作系统132的版本完全无需被解析及辨识。如此据以实施，采用微软windows操作系统或采用非微软windows操作系统(如Linux、TinyOS)的电子装置都能够轻易地执行操作系统的还原动作。

请参阅图4，为本发明数据储存装置的数据储存单元又一实施例的扇区示意图，并配合参阅图1。如图1及图4所示，本实施例数据储存单元13进一步被划分有一第三系统储存区137。第三系统储存区137用以储存一第二备用操作系统136。在本实施例中，第三系统储存区137为一不可写入的只读区。控制器11的韧体111定义有开机指针位移程序1111及操作系统还原程序1113。

当原始操作系统132正常时，控制器11之韧体111根据开机指针130的指引进入数据储存单元13的第一系统储存区131，读取第一系统储存区131的第一初始扇区地址1311中的主启动记录1312，并以主启动记录1312执行原始操作系统132的开机流程。

反之，当原始操作系统132发生故障而无法顺利开机时，控制器11的韧体111执行开机指针位移程序1111，将开机指针130从第一系统储存区131的第一初始扇区地址1311移至第二系统储存区133的第二初始扇区地址1331，设定第二初始扇区地址1331为主启动扇区地址(LBA 0)，读取第二系统储存区133的第二初始扇区地址1331中的主启动记录1332，并以主启动记录1332执行第一备用操作系统134的开机流程。接续，当第一备用操作系统134已完成开机且进行运作时，控制器11的韧体111进一步执行操作系统还原程序1113，以利用第三系统储存区137的第二备用操作系统136还原第一系统储存区131的原始操作系统132。则电子装置下一次启动时，控制器11的韧体111再度利用还原后的原始操作系统132执行开机程序，并以还原后的原始操作系统132执行运作。

再度参阅图1，在本发明一实施例中，能够以一软件触发方式控制控制器11的韧体111执行开机指针位移程序1111或操作系统还原程序1113。本发明数据储存装置100可以设置在电子装置内部且与电子装置的一主板电性连接。当主板上的一输入输出系统(BIOS)侦测出数据储存装置100的原始操作系统132损坏时，将发布一触发命令150。当控制器11的韧体111通过数据传输接口15接收到触发命令150后，将根据触发命令150执行开机指针位移程序1111或操作系统还原程序1113，以使数据储存装置100能够重新恢复正常的开机运作。

或者，在本发明另一实施例中，本发明能够以一硬件触发方式控制控制器11的韧体111执行开机指针位移程序1111或操作系统还原程序1113。输入输出埠17连接一触发键171。当数据储存装置100的用户得知数据储存装置100的原始操作系统132损坏时，亦可按压触发键171触发输入输出埠17。当控制器11的韧体111判断出输入输出埠17已被触发，将执行开机指针位移程序1111或操作系统还原程序1113，以使数据储存装置100能够重新恢复正常的开机运作。

请参阅图5，为本发明维持数据储存装置正常开机运作的方法一实施例的流程图。数据储存装置100的数据储存单元13被划分为一第一系统储存区131、一第二系统储存区133及一数据储存区135。第一系统储存区131储存一原始操作系统132，而第二系统储存区133用以储存一第一备用操作系统134。第一系统储存区131的一第一初始扇区地址1311储存有一主机启动记录1312，而第二系统储存区133的一第二初始扇区地址1331储存有另一主机启动记录1332。

如图5所示，首先，步骤S31，控制器11的韧体111预设一开机指针130指向第一系统储存区131的第一初始扇区地址1311，且设定第一初始扇区地址1311为一主启动扇区地址。步骤S32，当电子装置启动时，控制器11的韧体111读取第一系统储存区131的第一初始扇区地址1311中的主启动记录1312，并以第一系统储存区131中的原始操作系统132执行开机流程。

步骤S33，若原始操作系统132开机成功，继续执行步骤S34，电子装置将以原始操作系统132进行运作；反之，若原始操作系统132开机失败，执行步骤S35，控制器11的韧体111执行开机指针位移程序1111，以将开机指针130从第一系统储存区131的第一初始扇区地址1311移至第二系统储存区133的第二初始扇区地址1331，且设定第二初始扇区地址1331为主启动扇区地址。接着，步骤S36，控制器11的韧体111读取第二系统储存区133的第二初始扇区地址1331中的主启动记录1332，并以第二系统储存区133中的第一备用操作系统134执行开机流程。步骤S37，电子装置通过第一备用操作系统134开机后，以第一备用操作系统134执行运作。

再者，本发明又一实施例中，本发明数据储存装置100的数据储存单元13进一步划分出一第三系统储存区137。第三系统储存区137储存有一第二备用操作系统136。接续，步骤S38，在第一备用操作系统134的运作期间，控制器11的韧体111执行操作系统还原程序1113，以利用第三系统储存区137的第二备用操作系统136还原第一系统储存区131的原始操作系统132。最后，步骤S39，当电子装置下一次启动时，控制器11的韧体111再度利用还原后的原始操作系统132执行开机流程，并以还原后的原始操作系统132执行运作。

请参阅图6，为本发明维持数据储存装置正常开机运作的方法又一实施例的流程图。首先，图6实施例的步骤S31至步骤S34同于图5实施例的步骤S31至步骤S34。

步骤S34，当原始操作系统132开机失败，执行步骤S40，控制器11的韧体111执行操作系统还原程序1113，以利用第三系统储存区137的第二备用操作系统136还原第一系统储存区131的原始操作系统132。最后，步骤S41，当电子装置下一次启动时，控制器11的韧体111再度利用还原后的原始操作系统132执行开机流程，并以还原后的原始操作系统132执行运作。

以上所述是本发明较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本发明保护范围之内。

Claims (6)

1.一种数据储存装置，其特征在于，包括：

一数据储存单元，包括：

一第一系统储存区，储存有一原始操作系统，包括一第一起始扇区地址；及

一第二系统储存区，储存有一第一备用操作系统，包括一第二起始扇区地址；及

一控制器，连接所述数据储存单元，包括一韧体，所述韧体定义有一开机指针位移程序，所述韧体预设一开机指针指向所述第一系统储存区的所述第一起始扇区地址，并以所述原始操作系统执行开机；当所述原始操作系统损坏时，所述控制器的所述韧体执行所述开机指针位移程序，以将所述开机指针移至所述第二系统储存区的所述第二起始扇区地址，并以所述第二系统储存区的所述第一备用操作系统执行开机流程；

所述数据储存单元更包括有一第三系统储存区，所述第三系统储存区储存有一第二备用操作系统，所述韧体更定义有一操作系统还原程序；当所述第一备用操作系统完成开机且进行运作时，所述控制器的所述韧体以一复制扇区数据的方式执行所述操作系统还原程序，将所述第三系统储存区中数据扇区所储存的所述第二备用操作系统的数据复制至所述第一系统储存区的数据扇区中，以便还原所述第一系统储存区的所述原始操作系统。

2.根据权利要求1所述的数据储存装置，其特征在于，所述数据储存装置更包括一数据传输接口，所述控制器连接所述数据传输接口，当所述控制器通过所述数据传输接口接收一外部的触发命令时，所述控制器的所述韧体根据所述触发命令执行所述开机指针位移程序。

3.根据权利要求1所述的数据储存装置，其特征在于，所述控制器连接一输入输出埠，当所述输入输出埠被触发时，所述控制器的所述韧体执行所述开机指针位移程序。

4.根据权利要求1所述的数据储存装置，其特征在于，所述第一起始扇区地址的数据扇区以及所述第二起始扇区地址的数据扇区分别记录有一主启动记录。

5.一种维持数据储存装置正常开机运作的方法，其特征在于，所述数据储存装置包括一数据储存单元及一控制器，所述数据储存单元包括一第一系统储存区及一第二系统储存区，所述第一系统储存区储存有一原始操作系统及包括一第一起始扇区地址，所述第二系统储存区储存有一第一备用操作系统及包括一第二起始扇区地址，所述控制器包括一韧体，所述韧体定义有一开机指针位移程序，所述控制器的所述韧体执行所述方法的步骤包括：

默认一开机指针指向所述第一系统储存区的所述第一起始扇区地址；

在所述原始操作系统损坏时执行所述开机指针位移程序以将所述开机指针移至所述第二系统储存区的所述第二起始扇区地址；

读取所述第二系统储存区的所述第二起始扇区地址中的一主机启动记录；及

以所述第二系统储存区的所述第二起始扇区地址中的所述主机启动记录执行所述第一备用操作系统的开机流程；

所述数据储存单元更包括有一第三系统储存区，所述第三系统储存区储存有一第二备用操作系统，所述韧体更定义有一操作系统还原程序，当所述第一备用操作系统完成开机且进行运作时，所述控制器的所述韧体执行所述方法的步骤更包括：

以一复制扇区数据的方式执行所述操作系统还原程序；及

将所述第三系统储存区中数据扇区所储存的所述第二备用操作系统的数据复制至所述第一系统储存区的数据扇区中以便还原所述第一系统储存区的所述原始操作系统。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，更包括：

以一软件触发方式或一硬件触发方式控制所述控制器的所述韧体执行所述开机指针位移程序。