自纠错单磁盘主引导记录保护装置及保护方法与流程

本发明涉及存储装置，尤其涉及一种自纠错单磁盘主引导记录保护装置及保护方法。

背景技术：

1、如图1和图2所示，主引导记录是存储在计算机磁盘的第一个物理扇区的512字节的数据块，其包括启动代码、磁盘分区表和结束标志字。其中，启动代码占用446字节，磁盘分区表占用64字节，结束标志字占用2字节。磁盘分区表包括第一主分区项、第二主分区项、第三主分区项和第四主分区项，每个主分区项分别占用16字节。主引导记录可以通过任何一种基于某种操作系统的分区工具软件写入，但和某种操作系统没有特定的关系，即只要建立了有效的主引导记录就可以引导任意一种操作系统。

2、目前，我国的银河麒麟、中科红旗、统信、openeuler、opencloud和openanolis等自主操作系统中默认使用的是单磁盘，且在磁盘分区划分阶段使用的仍然是国际传统的主引导记录(master boot record)模式。然而，单磁盘在安装过程中很容易受到主引导记录病毒的入侵，且难于纠正和恢复。因此，亟需研发一种自纠错单磁盘主引导记录保护装置及保护方法。

技术实现思路

1、本发明提供一种自纠错单磁盘主引导记录保护装置及保护方法，用以解决现有技术中主引导记录病毒入侵导致的磁盘数据失效问题和存储工艺缺失导致的主引导记录位不完整，错位等问题。

2、本发明提供一种自纠错单磁盘主引导记录保护装置，其包括具有校验功能的bios模块和flash闪存，所述bios模块用于读取主引导记录，并对主引导记录进行自纠错扩展；所述bios模块还用于读写所述flash闪存；所述bios模块将自纠错扩展后的主引导记录与所述flash闪存中存储的历史自纠错扩展后的主引导记录进行对比，并将历史自纠错扩展后的主引导记录中不存在的当前自纠错扩展后的主引导记录依次存储在所述flash闪存中。

3、根据本发明提供的自纠错单磁盘主引导记录保护装置，所述flash闪存还用于对存储的自纠错扩展后的主引导记录进行特征抽取，以用于数据完整性校验。

4、可选地，所述flash闪存采用sha-1算法、sha-224算法、sha-256算法、sha-384算法和sha-512算法中的一种对存储的自纠错扩展后的主引导记录进行特征抽取，以用于数据完整性校验。

5、根据本发明提供的自纠错单磁盘主引导记录保护装置，所述bios模块采用奇偶校验码、海明校验码和循环冗余校验码中的一种对主引导记录进行自纠错扩展。

6、进一步地，所述海明校验码采用海明(4-3)校验码，对于主引导记录中的512个字节，每4位数据为一组，每组扩展为7位数据，总计扩展为1024*7＝7168位数据。

7、根据本发明提供的自纠错单磁盘主引导记录保护装置，所述flash闪存中包括10个存储单元，当各所述存储单元存满时，待存储的自纠错扩展后的主引导记录依次覆盖各存储单元中的历史自纠错扩展后的主引导记录。

8、本发明还提供一种自纠错单磁盘主引导记录保护方法，其包括以下步骤：

9、在计算机启动过程中，将原bios程序解压到内存中；

10、计算机启动时，bios模块读取单磁盘中的主引导记录，并对读取的主引导记录进行自纠错扩展；

11、将自纠错扩展后的主引导记录与flash闪存中存储的历史自纠错扩展后的主引导记录进行对比，如果历史自纠错扩展后的主引导记录中不存在当前自纠错扩展后的主引导记录，则将当前自纠错扩展后的主引导记录依次存储在flash闪存中。

12、根据本发明提供的自纠错单磁盘主引导记录保护方法，还包括以下步骤：

13、使用哈希算法对flash中存储的自纠错扩展后的主引导记录进行特征抽取，以用于数据完整性校验。

14、根据本发明提供的自纠错单磁盘主引导记录保护方法，所述bios模块对读取的主引导记录进行自纠错扩展时采用奇偶校验码、海明校验码和循环冗余校验码中的一种。

15、本发明还提供一种计算机主板，其包括上述自纠错单磁盘主引导记录保护装置，所述自纠错单磁盘主引导记录保护装置用于对单磁盘中的主引导记录进行备份、自纠错扩展和数据完整性校验。

16、本发明提供的一种自纠错单磁盘主引导记录保护装置，通过设置具有校验功能的bios模块和flash闪存，独立的flash闪存对历史自纠错扩展后的主引导记录中没有的当前自纠错扩展后的主引导记录进行备份，能够便于主引导记录被破坏后根据历史自纠错扩展后的主引导记录进行数据恢复；另外，bios模块通过奇偶校验码、海明校验码或循环冗余校验码校验算法对原主引导记录进行自纠错扩展，能够实现原重要数据的自我纠正和错误报警，能够避免主引导记录在存储和使用的过程中由电平翻转或电平毛刺等工艺性问题导致的存储失效问题。

17、本发明提供的一种自纠错单磁盘主引导记录保护方法，通过独立的flash闪存对历史自纠错扩展后的主引导记录中没有的当前自纠错扩展后的主引导记录进行备份，能够便于主引导记录被破坏后根据历史自纠错扩展后的主引导记录进行数据恢复；另外，通过奇偶校验码、海明校验码或循环冗余校验码校验算法对原主引导记录进行自纠错扩展，能够实现原重要数据的自我纠正和错误报警，能够避免主引导记录在存储和使用的过程中由电平翻转或电平毛刺等工艺性问题导致的存储失效问题。

技术特征：

1.一种自纠错单磁盘主引导记录保护装置，其特征在于，包括具有校验功能的bios模块和flash闪存，所述bios模块用于读取主引导记录，并对主引导记录进行自纠错扩展；所述bios模块还用于读写所述flash闪存；所述bios模块将自纠错扩展后的主引导记录与所述flash闪存中存储的历史自纠错扩展后的主引导记录进行对比，并将历史自纠错扩展后的主引导记录中不存在的当前自纠错扩展后的主引导记录依次存储在所述flash闪存中。

2.根据权利要求1所述的自纠错单磁盘主引导记录保护装置，其特征在于，所述flash闪存还用于对存储的自纠错扩展后的主引导记录进行特征抽取，以用于数据完整性校验。

3.根据权利要求2所述的自纠错单磁盘主引导记录保护装置，其特征在于，所述flash闪存采用sha-1算法、sha-224算法、sha-256算法、sha-384算法和sha-512算法中的一种对存储的自纠错扩展后的主引导记录进行特征抽取，以用于数据完整性校验。

4.根据权利要求1或2或3所述的自纠错单磁盘主引导记录保护装置，其特征在于，所述bios模块采用奇偶校验码、海明校验码和循环冗余校验码中的一种对主引导记录进行自纠错扩展。

5.根据权利要求4所述的自纠错单磁盘主引导记录保护装置，其特征在于，所述海明校验码采用海明(4-3)校验码，对于主引导记录中的512个字节，每4位数据为一组，每组扩展为7位数据，总计扩展为1024*7＝7168位数据。

6.根据权利要求1或2或3所述的自纠错单磁盘主引导记录保护装置，其特征在于，所述flash闪存中包括10个存储单元，当各所述存储单元存满时，待存储的自纠错扩展后的主引导记录依次覆盖各存储单元中的历史自纠错扩展后的主引导记录。

7.一种基于权利要求1～6任一项所述保护装置的自纠错单磁盘主引导记录保护方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的自纠错单磁盘主引导记录保护方法，其特征在于，还包括以下步骤：

9.根据权利要求7所述的自纠错单磁盘主引导记录保护方法，其特征在于，所述bios模块对读取的主引导记录进行自纠错扩展时采用奇偶校验码、海明校验码和循环冗余校验码中的一种。

10.一种计算机主板，其特征在于，包括如权利要求1～6任一项所述的自纠错单磁盘主引导记录保护装置，所述自纠错单磁盘主引导记录保护装置用于对单磁盘中的主引导记录进行备份、自纠错扩展和数据完整性校验。

技术总结本发明提供一种自纠错单磁盘主引导记录保护装置及保护方法，保护装置包括具有校验功能的BIOS模块和flash闪存，BIOS模块用于读取主引导记录，并对主引导记录进行自纠错扩展；BIOS模块还用于读写flash闪存；BIOS模块将自纠错扩展后的主引导记录与flash闪存中存储的历史自纠错扩展后的主引导记录进行对比，并将历史自纠错扩展后的主引导记录中不存在的当前自纠错扩展后的主引导记录依次存储在flash闪存中。本发明能够在主引导记录被破坏后根据历史自纠错扩展后的主引导记录进行数据恢复，避免主引导记录在存储和使用的过程中由电平翻转或电平毛刺等工艺性问题导致的存储失效问题。技术研发人员：马瑶瑶,夏立宁,杜壮昌,姚寅峰,王波,姚乾,王宏铭,宋鑫磊,郭哲,曹博远,许盛晨,王恩奇,张大健受保护的技术使用者：中金金融认证中心有限公司技术研发日：技术公布日：2024/3/24