專利名稱：硬盤數(shù)據(jù)保護(hù)與恢復(fù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)保護(hù)與恢復(fù)的方法，并且特別涉及硬盤數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)的方法。
隨著信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，安全性問題日顯突出，安全性問題主要分為兩方面，一是信息的泄露，一是信息的破壞，對(duì)于廣大計(jì)算機(jī)用戶來說，后者猶顯突出，很多人說起CIH病毒還心有余悸，因?yàn)椴坏麄兊挠?jì)算機(jī)被破壞，更為重要的是保存在計(jì)算機(jī)硬盤上的數(shù)月、數(shù)年積累下的數(shù)據(jù)都在瞬間丟失，這也促使信息技術(shù)行業(yè)的公司開發(fā)出更多、更安全的硬盤數(shù)據(jù)保護(hù)產(chǎn)品。
為了保護(hù)硬盤人們采取了各種方法對(duì)硬盤數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，目前存在的硬盤數(shù)據(jù)保護(hù)方法一種是定期將硬盤結(jié)構(gòu)和重要數(shù)據(jù)用軟盤予以備份，一旦硬盤數(shù)據(jù)被破壞再用軟盤予以恢復(fù)，這類方法存在以下不足，首先數(shù)據(jù)備份工作不方便，硬盤比較大時(shí)需要很多軟盤，其次備份到軟盤需要很多時(shí)間，再者該方法需要人工操作使得定時(shí)備份顯得不現(xiàn)實(shí)，因此它不可能實(shí)現(xiàn)定時(shí)備份的功能，因此備份數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和有效性大打折扣。目前市場(chǎng)上還有一種硬盤數(shù)據(jù)保護(hù)產(chǎn)品，即硬盤保護(hù)卡，它是一塊帶有存儲(chǔ)器的插卡，需要計(jì)算機(jī)的一個(gè)插槽，并需要安裝相應(yīng)的軟件。它的基本原理是將硬盤的重要數(shù)據(jù)備份到卡上，需要時(shí)，將數(shù)據(jù)從卡上恢復(fù)到硬盤上，起到保護(hù)硬盤數(shù)據(jù)的目的。該方法的缺點(diǎn)是需要占用硬件資源，需要專業(yè)人員安裝，靈活性較差，尤其是現(xiàn)在硬盤越來越大，很多情況下很難保存所有重要數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在市場(chǎng)上還有另外一種類型的硬盤數(shù)據(jù)保護(hù)產(chǎn)品，就是采用軟件保護(hù)，其基本原理是在硬盤上開辟一個(gè)操作系統(tǒng)無(wú)法識(shí)別的獨(dú)立的分區(qū)，將硬盤的重要數(shù)據(jù)保存在該分區(qū)中，需要時(shí)，將數(shù)據(jù)從該分區(qū)中讀出，將之恢復(fù)到應(yīng)有的位置上，從而起到保護(hù)硬盤數(shù)據(jù)的目的。該方法需要建立一個(gè)獨(dú)立的分區(qū)，因此需要在安裝系統(tǒng)前安裝該軟件，或用特殊的工具將其它分區(qū)縮小后，留出一個(gè)獨(dú)立的分區(qū)，需要專業(yè)操作，易用性差。因此，市場(chǎng)需要一種靈活、易用的硬盤數(shù)據(jù)保護(hù)產(chǎn)品。
本發(fā)明的目的在于提供一種硬盤數(shù)據(jù)保護(hù)方法，在當(dāng)前操作系統(tǒng)可識(shí)別的硬盤區(qū)域上將需要保護(hù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種硬盤數(shù)據(jù)恢復(fù)方法，對(duì)備份的硬盤數(shù)據(jù)進(jìn)行搜索和恢復(fù)。
本發(fā)明的硬盤數(shù)據(jù)保護(hù)方法，包括步驟(1)讀取要保護(hù)的數(shù)據(jù)；(2)按一個(gè)扇區(qū)大小的幀格式存放所述讀取數(shù)據(jù)，在每個(gè)幀中設(shè)有第一特征標(biāo)志；(3)重復(fù)上述(1)(2)步驟，直至讀完所有要保存數(shù)據(jù)，以形成多個(gè)數(shù)據(jù)幀；(4)將所述多個(gè)數(shù)據(jù)幀保存在當(dāng)前操作系統(tǒng)可識(shí)別的硬盤分區(qū)中，形成一個(gè)備份文件。
本發(fā)明的硬盤數(shù)據(jù)恢復(fù)方法，包括步驟(1)逐個(gè)扇區(qū)讀取硬盤中的數(shù)據(jù)；(2)對(duì)于每個(gè)扇區(qū)數(shù)據(jù)，檢查其是否包含預(yù)定的第一特征標(biāo)志；(3)如果包含該第一特征標(biāo)志，則該扇區(qū)數(shù)據(jù)是備份文件的數(shù)據(jù)，按照第一特征標(biāo)志存儲(chǔ)該扇區(qū)號(hào)；(4)如果不包含該第一特征標(biāo)志，讀下一扇區(qū)數(shù)據(jù)；(5)重復(fù)上述步驟(1)至(4)，直到讀完所有備份數(shù)據(jù)，找出所有帶預(yù)定第一特征標(biāo)志的備份數(shù)據(jù)部分，進(jìn)行硬盤數(shù)據(jù)恢復(fù)。
通過采用本發(fā)明的方法將硬盤上的重要數(shù)據(jù)定期保存在操作系統(tǒng)目前使用的硬盤分區(qū)上，所有操作都是操作系統(tǒng)使用的正常操作，沒有任何風(fēng)險(xiǎn)。在系統(tǒng)無(wú)法正常啟動(dòng)，甚至無(wú)法識(shí)別硬盤分區(qū)的情況下，從硬盤上恢復(fù)以前備份的數(shù)據(jù)。而且，這種恢復(fù)還可以安全回退，可以選擇不同的備份數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)。從而也更安全。
下面通過參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。


圖1是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的硬盤數(shù)據(jù)備份方法的流程圖；圖2A，2B是用于本發(fā)明的備份數(shù)據(jù)用幀格式圖；圖3是按照本發(fā)明的單個(gè)硬盤數(shù)據(jù)備份流程圖；圖4是本發(fā)明的硬盤數(shù)據(jù)恢復(fù)方法的流程圖；圖5是在圖4的硬盤數(shù)據(jù)恢復(fù)過程中的使用的幀緩存器圖。
圖1是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的硬盤數(shù)據(jù)備份方法的流程圖。在步驟1001，開始硬盤數(shù)據(jù)備份；在步驟1002，讀取要保護(hù)的數(shù)據(jù)；在步驟1003，建立帶有第一特征標(biāo)志的幀，該幀格式將在下面進(jìn)行詳細(xì)描述；在步驟1004，判斷是否讀完所有所有要保護(hù)的數(shù)據(jù)，如沒有讀完，回到步驟1002，繼續(xù)讀取數(shù)據(jù)，如讀完，進(jìn)行到步驟1005，在當(dāng)前操作系統(tǒng)可識(shí)別的硬盤分區(qū)中，將整個(gè)要保護(hù)數(shù)據(jù)形成一個(gè)備份文件，并存儲(chǔ)，接著進(jìn)行到步驟1006，結(jié)束硬盤數(shù)據(jù)備份。此外，在備份文件的一個(gè)幀(第一或最后幀)中可設(shè)定第二特征標(biāo)志，該第二特征標(biāo)志將在下面詳細(xì)描述。
在硬盤數(shù)據(jù)備份過程中，還可以建立一個(gè)用于取消硬盤恢復(fù)的文件，該文件是一個(gè)有效數(shù)據(jù)為空的帶有第一特征標(biāo)志的文件，在恢復(fù)時(shí)寫硬盤之前，將數(shù)據(jù)備份到該文件中。如果用戶在對(duì)硬盤數(shù)據(jù)恢復(fù)之后，不想要該次恢復(fù)的結(jié)果，則用該文件可以將數(shù)據(jù)恢復(fù)到硬盤數(shù)據(jù)恢復(fù)之前的數(shù)據(jù)狀態(tài)。
如圖2A所示，本發(fā)明中的幀構(gòu)成如下，每幀大小為512字節(jié)，每幀的前496個(gè)字節(jié)存放有效數(shù)據(jù)，在此之后的字節(jié)，放入第一特征標(biāo)志，即，第一個(gè)4字節(jié)存放幀號(hào)，幀號(hào)從1開始，最后一個(gè)幀的最高位為1，第二個(gè)4字節(jié)存放備份時(shí)間信息，第三個(gè)4字節(jié)存放該幀備份的校驗(yàn)和(前504字節(jié))，第四個(gè)4字節(jié)用于存放第一個(gè)或者第二個(gè)備份的標(biāo)志。通過該結(jié)構(gòu)就可以保證一個(gè)幀被完整的放在一個(gè)扇區(qū)中，這樣就可以直接搜索硬盤找到備份數(shù)據(jù)。
此外，在整個(gè)備份的一幀中存放整個(gè)備份的信息作為第二特征標(biāo)志，該幀的結(jié)構(gòu)如圖2B所示第一個(gè)4字節(jié)存放版本號(hào)；第二個(gè)4字節(jié)存放整個(gè)備份有效數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度；第三個(gè)4字節(jié)存放系統(tǒng)硬盤的個(gè)數(shù)；第四個(gè)4字節(jié)存放該備份的總的幀數(shù)，接著的8個(gè)字節(jié)存放第一個(gè)硬盤的物理參數(shù)，以后以8字節(jié)為單位存放每個(gè)硬盤的物理參數(shù)。該整個(gè)備份的特征標(biāo)志也可以放在整個(gè)備份文件的最后一幀中。
圖3是應(yīng)用本發(fā)明的單個(gè)硬盤數(shù)據(jù)備份流程圖；首先，在步驟3001，啟動(dòng)硬盤備份，在步驟3002，讀取硬盤MBR(主引導(dǎo)扇區(qū))數(shù)據(jù)，在步驟3003，判斷數(shù)據(jù)是否正確，如不正確，在步驟3004退出，否則，在步驟3005，將數(shù)據(jù)壓縮，并將每個(gè)扇區(qū)數(shù)據(jù)存入加有一特征標(biāo)志的幀中，在當(dāng)前操作系統(tǒng)識(shí)別的硬盤區(qū)域中形成一個(gè)備份文件，在步驟3006，讀取一個(gè)分區(qū)表項(xiàng)，在步驟3007，判斷分區(qū)表項(xiàng)是否有效，如無(wú)效，在步驟3008結(jié)束，如有效，在步驟3009，判斷該分區(qū)是主分區(qū)還是擴(kuò)展分區(qū)，如果是擴(kuò)展分區(qū)，在步驟3011，讀取擴(kuò)展分區(qū)的BOOTSECTOR(引導(dǎo)扇區(qū))，返回步驟3005，否則，在步驟3010中，根據(jù)分區(qū)類型備份該分區(qū)的重要數(shù)據(jù)，返回到步驟3005。
圖4是硬盤保護(hù)數(shù)據(jù)恢復(fù)方法的流程圖。
硬盤恢復(fù)方法主要分兩部分，首先尋找硬盤備份數(shù)據(jù)，然后恢復(fù)硬盤數(shù)據(jù)。在步驟4001中，啟動(dòng)硬盤恢復(fù)過程，在步驟4002中，讀取硬盤物理扇區(qū)數(shù)據(jù)，如果該扇區(qū)最后4個(gè)字節(jié)的值與備份標(biāo)志相同，對(duì)前面504個(gè)字節(jié)按字求和，如果和等于校驗(yàn)和則是備份數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)幀。找到一個(gè)數(shù)據(jù)幀以后，在步驟4003中，參照備份的幀序號(hào)及備份的時(shí)間信息，將該幀所在物理扇區(qū)號(hào)存儲(chǔ)到相應(yīng)的幀緩存器中，幀緩存器狀態(tài)示于圖5中。依次尋找備份的每個(gè)數(shù)據(jù)幀。在步驟4004，判斷是否所有備份的所有幀已經(jīng)找到如果不是則返回步驟4002，繼續(xù)尋找，如果是則進(jìn)行到步驟4005。在步驟4005，比較備份的版本號(hào)與恢復(fù)程序的版本號(hào)，如果恢復(fù)工具版本號(hào)高于等于備份版本號(hào)，則進(jìn)行到步驟4006，否則，提示用戶用更高版本的硬盤恢復(fù)工具恢復(fù)，并退出。在步驟4006，讀取當(dāng)前計(jì)算機(jī)硬盤參數(shù)與當(dāng)前備份的硬盤參數(shù)進(jìn)行比較，判斷參數(shù)是否匹配，如果不匹配，則到步驟4007，退出，如果匹配，執(zhí)行步驟4008，排定硬盤恢復(fù)時(shí)寫盤的順序，在該過程中，如果有相同容量的硬盤存在，則在進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)時(shí)，讀出各個(gè)硬盤的扇區(qū)的數(shù)據(jù)，并與備份的扇區(qū)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如果只與一個(gè)硬盤的數(shù)據(jù)相同，則判定該數(shù)據(jù)是這個(gè)硬盤的備份數(shù)據(jù)。在步驟4009，計(jì)算總的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，判斷是否與整個(gè)備份有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度是否相等，如果不等，說明數(shù)據(jù)不正確，退出恢復(fù)，如果相等進(jìn)行恢復(fù)執(zhí)行步驟4010。
在步驟4010中，按在步驟4003中存儲(chǔ)的信息讀取備份的每一個(gè)幀的數(shù)據(jù)解壓縮，在步驟4011中，判定物理扇區(qū)號(hào)是否為0，如不為0，在步驟4013中，將數(shù)據(jù)存入相應(yīng)硬盤的相應(yīng)物理扇區(qū)(解壓后的數(shù)據(jù)是按物理扇區(qū)號(hào)，扇區(qū)數(shù)，扇區(qū)內(nèi)容存儲(chǔ))，同時(shí)在寫入前按備份方法將寫入前的扇區(qū)內(nèi)容進(jìn)行備份，寫入取消硬盤恢復(fù)的文件。如果物理扇區(qū)號(hào)是0，則在步驟4012中設(shè)定下面要寫入的硬盤號(hào)，將數(shù)據(jù)寫入該硬盤中。在步驟4014中，判斷備份數(shù)據(jù)文件是否結(jié)束，如果沒有結(jié)束，回到步驟4010中，繼續(xù)讀取下個(gè)備份數(shù)據(jù)，如果文件結(jié)束，則恢復(fù)過程結(jié)束。
圖5是在圖4的硬盤數(shù)據(jù)恢復(fù)中使用的幀緩存器圖。在其中按照幀序號(hào)依次存放各幀的物理扇區(qū)號(hào)，供恢復(fù)用。
在硬盤恢復(fù)的過程中，還可以先判斷是否有取消恢復(fù)的文件存在，如果有，先用該文件取消上一次的恢復(fù)。然后，再用所選的備份，進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)。
本發(fā)明的硬盤數(shù)據(jù)保護(hù)與恢復(fù)方法靈活方便，支持任意大小的硬盤，無(wú)需要擔(dān)心硬盤太大。并且安裝方便，無(wú)需要專業(yè)人員，普通用戶依據(jù)說明即可使用?？梢灾С侄啻沃匾獢?shù)據(jù)備份，對(duì)于數(shù)據(jù)慢性破壞，起到很好的保護(hù)作用。在恢復(fù)數(shù)據(jù)時(shí)，可以安全回退，不會(huì)對(duì)硬盤造成二次破壞。備份的數(shù)據(jù)以壓縮格式存儲(chǔ)，可以轉(zhuǎn)存在可移動(dòng)介質(zhì)上，更加安全。支持多種操作系統(tǒng)平臺(tái)，支持多種文件系統(tǒng)。可以支持FAT12、FAT16、FAT32、NTFS3.51、NTFS4、NTFS5等文件系統(tǒng)格式，這些格式是目前絕大多數(shù)用戶使用的格式，但是本發(fā)明不限于此，還能支持其它的文件系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種硬盤數(shù)據(jù)保護(hù)方法，包括步驟(1)讀取要保護(hù)的數(shù)據(jù)；(2)按一個(gè)扇區(qū)大小的幀格式存放所述讀取數(shù)據(jù)，在每個(gè)幀中設(shè)有第一特征標(biāo)志；(3)重復(fù)上述(1)(2)步驟，直至讀完所有要保護(hù)數(shù)據(jù)，以形成多個(gè)數(shù)據(jù)幀；(4)將所述多個(gè)數(shù)據(jù)幀保存在當(dāng)前操作系統(tǒng)可識(shí)別的硬盤分區(qū)中，形成一個(gè)備份文件。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在所述備份文件的一個(gè)幀中存放第二特征標(biāo)志。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在執(zhí)行步驟(2)之前，對(duì)讀出的保護(hù)數(shù)據(jù)先進(jìn)行壓縮。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括步驟(5)，建立一個(gè)取消硬盤恢復(fù)的文件，用于在恢復(fù)過程中，按照需要，取消已恢復(fù)的硬盤數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)恢復(fù)到恢復(fù)前的狀態(tài)。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述幀大小為512字節(jié)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述第一特征標(biāo)志包括幀序號(hào)；備份時(shí)間信息；備份的校驗(yàn)和；備份標(biāo)志。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述第一特征標(biāo)志設(shè)在所述幀后部的16個(gè)字節(jié)中。
8.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述第二特征標(biāo)志包括版本號(hào)；整個(gè)備份有效數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度；該備份的總的幀數(shù)目；硬盤的個(gè)數(shù)；各硬盤的物理參數(shù)。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述第二特征標(biāo)志存放在所述備份文件的第一幀中。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述第二特征標(biāo)志存放在所述備份文件的最后一幀中。
11.一種硬盤數(shù)據(jù)恢復(fù)方法，包括步驟(1)逐個(gè)扇區(qū)讀取硬盤中的數(shù)據(jù)；(2)對(duì)于每個(gè)扇區(qū)數(shù)據(jù)，檢查其是否包含預(yù)定的第一特征標(biāo)志；(3)如果包含該第一特征標(biāo)志，則該扇區(qū)數(shù)據(jù)是備份文件的數(shù)據(jù)，按照第一特征標(biāo)志存儲(chǔ)該扇區(qū)號(hào)；(4)如果不包含該第一特征標(biāo)志，讀下一扇區(qū)數(shù)據(jù)；(5)重復(fù)上述步驟(1)至(4)，直到讀完所有備份數(shù)據(jù)，找出所有帶預(yù)定第一特征標(biāo)志的備份數(shù)據(jù)部分，然后進(jìn)行硬盤數(shù)據(jù)恢復(fù)。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，步驟(5)進(jìn)一步包括利用預(yù)定的第二特征標(biāo)志進(jìn)行硬盤數(shù)據(jù)恢復(fù)。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述扇區(qū)是512字節(jié)。
14.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述步驟(3)進(jìn)一步包括如果該扇區(qū)最后4字節(jié)的值與第一特征標(biāo)志中的備份標(biāo)志相同，進(jìn)一步對(duì)前面504字節(jié)求和，如果和等于第一特征標(biāo)志中的備份校驗(yàn)和，則該扇區(qū)數(shù)據(jù)是備份數(shù)據(jù)幀。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，進(jìn)一步包括按照第一特征標(biāo)志中的幀序號(hào)及備份時(shí)間信息存儲(chǔ)該扇區(qū)的物理扇區(qū)號(hào)。
16.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，在執(zhí)行步驟(1)之前先執(zhí)行判斷是否有取消硬盤恢復(fù)的文件存在，如果有，用該文件取消上一次的硬盤數(shù)據(jù)恢復(fù)，然后再進(jìn)行硬盤數(shù)據(jù)恢復(fù)。
17.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，進(jìn)一步包括(5′)讀取第二特征標(biāo)志中的版本號(hào)，如果恢復(fù)工具版本號(hào)高于等于備份版本號(hào)，進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)，否則退出；(5″)讀取當(dāng)前硬盤參數(shù)，判斷是否與第二特征標(biāo)志中備份的硬盤參數(shù)匹配，如果硬盤參數(shù)匹配，排定硬盤恢復(fù)的順序；(5)計(jì)算總的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，判斷是否與第二特征標(biāo)志中的整個(gè)備份有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度相等，如果相等繼續(xù)進(jìn)行，如果不等退出恢復(fù)；(5″″)按幀緩沖存儲(chǔ)器中的信息讀取備份的每幀數(shù)據(jù)并解壓縮將數(shù)據(jù)存入相應(yīng)硬盤的相應(yīng)物理扇區(qū)，同時(shí)在寫入前按備份方法將寫入前的扇區(qū)內(nèi)容進(jìn)行備份。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，在步驟(5″)中，所述排定硬盤恢復(fù)順序包括按幀緩沖存儲(chǔ)器中的信息讀取備份的每幀數(shù)據(jù)并解壓縮，將備份數(shù)據(jù)與硬盤相應(yīng)扇區(qū)數(shù)據(jù)項(xiàng)比較來排定硬盤恢復(fù)順序。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，在步驟(5″″)中，當(dāng)讀取的扇區(qū)號(hào)是0時(shí)，將數(shù)據(jù)寫入下一個(gè)硬盤。
全文摘要
一種硬盤數(shù)據(jù)保護(hù)方法,包括:讀取要保護(hù)的數(shù)據(jù);按幀存放讀取的數(shù)據(jù),在每幀中設(shè)有第一特征標(biāo)志;讀完所有要保護(hù)數(shù)據(jù),形成多個(gè)幀;將其保存在當(dāng)前操作系統(tǒng)可識(shí)別的硬盤區(qū)域中,形成備份文件。在硬盤數(shù)據(jù)恢復(fù)時(shí),包括:逐個(gè)扇區(qū)讀取硬盤中的數(shù)據(jù);檢查其是否第一特征標(biāo)志;如果包含,該扇區(qū)數(shù)據(jù)是備份文件的數(shù)據(jù),按照第一特征標(biāo)志存儲(chǔ)該扇區(qū)號(hào);讀完所有備份數(shù)據(jù),然后進(jìn)行硬盤數(shù)據(jù)恢復(fù)。
文檔編號(hào)G06F12/16GK1330322SQ01117730
公開日2002年1月9日 申請(qǐng)日期2001年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月29日
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