芻議還原技術在計算機操作系統中的運用

摘 要：隨著計算機技術的普及，其在各行業中得到了廣泛應用，在發揮巨大作用的同時，也會因使用不當致使計算機異常情況的發生，嚴重影響了系統的正常運行。為了提升計算機操作系統的安全性和維護效率，在編輯過程中設置了一種還原技術，目前該技術已成為維護計算機操作系統的重要手段。本文主要針對還原技術的相關問題進行了簡單的介紹和分析，并對還原技術在計算機操作系統中的運用進行了探討和研究，以期增強人們對計算機還原技術的了解。

關鍵詞：還原技術；計算機；操作系統；運用

目前，計算機技術在各行業應用的問題受到了人們廣泛的重視，與此同時，計算機系統的防御和維護問題也引起了人們的廣泛關注，要想更好地發揮計算機技術的優勢，必須保證計算機系統的安全性，確保計算機能夠正常工作。也就是說，計算機的應用問題和維護問題既要同時得到有效解決，又不能在解決各自問題過程中影響到對方。計算機還原技術就是為解決這類問題而誕生的，該技術已經成為維護計算機操作系統的一項關鍵性措施，現階段，對還原技術在計算機操作系統中的運用進行分析和研究具有十分重要的必要性和現實意義。

1 計算機系統維護問題的提出

計算機操作系統雖然在進行不斷的升級，但是仍然避免不了黑客的攻擊和病毒的額侵襲，系統本身和操作環境并不具備防護能力加之選用的軟、硬件設備質量存在一定的問題以及用戶的誤操作，系統故障時有發生，且種類多樣，嚴重者會造成系統徹底癱瘓。這類問題發生后，就要對操作系統進行修復或重新安裝，這會占用很長時間，對相關工作的正常運行產生不利影響，而一些重要數據的丟失，更是會給用戶造成難以估量的損失。因此，解決計算機操作系統的安全隱患，是當前系統維護工作面臨的首要任務。隨著各行業以及個人用戶對計算機使用要求的不斷提高，以及使用環境復雜化程度的加強，在計算機應用過程中，遇到的操作系統維護以及數據安全的問題越來越多，操作系統中添加的“還原”功能因其自身的局限性，很難取得良好的使用效果。為了有效地解決計算機系統安全防御和維護問題，計算機還原技術應運而生，其最大的有點就在于既不會干擾系統的正常運行，又不會干預用戶的操作，在計算機操作系統中的運用比較有效和便捷[1]。

2 關于計算機還原技術的相關問題概述

2.1 計算機還原技術概念

計算機還原技術主要實現的是對計算機原始資料和數據的備份，即指在運行過程中，受到黑客攻擊或病毒侵襲后，系統無法正常運行，這時用戶可以利用還原技術對系統原始資料和數據提前做出的備份，將其作為藍本，進行還原重建，使系統數據得以恢復，系統能夠正常使用，從而幫助用戶避免不必要的損失。由此也能看出，還原技術在計算機操作系統中的運用，不僅具備便捷等優點，還能夠同時解決計算機的應用問題和維護問題，并在解決各自問題過程中不會影響到對方，即對計算機系統的正常運行不會產生沖撞性的不良影響[2]。

2.2 計算機還原技術分類

還原技術在計算機操作系統中的運用，主要包括軟件還原和硬件還原兩部分內容，計算機還原技術主要分為軟件還原技術和硬件還原技術兩類。所謂軟件還原技術，指的是在計算機操作系統中利用某些還原軟件來對其進行維護性操作，使系統軟件故障得以還原，重新投入運行。目前國際軟件市場上最有影響力的還原軟件是GHOST，這也是國內應用最為廣泛的一款還原軟件，但是該軟件也設計上也存在一定的局限，其應用于計算機操作系統中通常需要一些比較高級的系統來支持其正常使用，這就對操作系統提出了更高的要求，一些性能比較低的計算機操作系統在運用軟件還原技術時很容易出現不穩定等狀況。近年來，我國的一些技術人員總結了國際上的一些經驗，在現有還原軟件基礎上進行了一系列的創新，其中，“還原精靈”就是我國自主研發的一款比較成功的軟件還原技術，使用效果也非常好，不僅克服了傳統還原軟件必須依賴硬件設備的缺點，還大大提高了計算機操作系統的安全性，使軟件還原技術獲得了突破性的進步[3]。

所謂硬件還原技術，指的是能夠支持還原軟件正常使用的一些硬件設備，即將還原軟件安插在芯片或插接卡上使用的一種硬件系統。目前市場上的硬件還原技術分為兩大類型，一種是主板集成類型，一種是獨立網卡類型，前者是在計算機生產之初就已經將還原軟件通過集成的手段安置在主機板上，后者則是將還原軟件集成到某些軟件程序上，然后再插入主機板上。兩類硬件還原技術在功能上并沒有明顯的差別。

3 還原技術在計算機操作系統中的運用

3.1 軟件還原技術在計算機操作系統中的運用

目前，軟件還原技術的一大特點就是無需額外添加其他硬件就能夠實現對系統數據的有效還原，充分發揮其維護性功能。軟件還原方式有很多，市場上的軟件還原技術產品也有很多，這里以GHOST、還原精靈和冰點還原為例，對軟件還原技術在計算機操作系統中的運用問題進行分析和探討。GHOST在軟件還原技術應用領域影響力最大、應用最為廣泛的一款軟件還原技術產品，其工作原理為：對硬盤數據和硬盤分區表信息進行打包，使之成為鏡像備份，在操作系統損壞壞崩潰后，可以對已保存的硬盤數據和硬盤分區表信息進行還原，確保還原后能夠正常引導系統啟動。GHOST還原方式分為兩種，一種是單機還原，該種還原方式并不常用，另一種是網絡多播克隆還原，即選擇一臺計算機，通過網絡連接使之成為局域網內的服務終端，然后再將在母機上生成的鏡像系統還原恢復到客戶端計算機系統上，并支持客戶端計算機IP地址的統一修改，該種還原方式主要應用于機器集中放置的機房中。值得注意的是，GHOST鏡像備份如果克隆在不同硬件設備裝置的客戶端上，很容易產生計算機難以啟動或啟動后藍屏等兼容性問題。

還原精靈的功能原理與硬件還原卡的軟件還原技術比較相似，還原精靈的啟動代碼主要寫在硬盤上，并不適用規定的引導記錄，通過其自身的引導程序來接管硬盤的讀寫操作，也就是說，我們寫入硬盤的數據實際上是進入到還原軟件自定義的磁盤中，寫進備份列表中，它并沒有對硬盤中的FAT表進行修改。還原精靈的優點在于其具備還原、開放的功能外，還能對硬盤數據進行更新，對硬盤主導區進行實時保護，從中我們也能看到這款還原軟件的一大不足，實時保護要使程序常駐內存，必然要占用一些系統資源[4]。

此外，常用的軟件還原技術產品還有冰點還原，這是一款純驅動的還原軟件，通過進入內核模塊來獲取芯片IO的控制權，進而實現還原。在此過程中，冰點還原要同時完成攔截和加載雙項任務，即在攔截硬盤驅動的同時還要加載自身的驅動，在獲取IO控制權的同時也控制了其他寫入操作。冰點還原在實現簡單的同時也顯得功能過于單一，除了能夠對硬盤進行還原保護以及具備開放功能外，對其他功能無法實現有效的保護。

3.2 硬件還原技術在計算機操作系統中的運用

硬件還原技術保持著與軟件還原技術同步發展的趨勢，市場上的還原硬件產品也比較多，但其工作原理基本上是相同的：計算機啟動后，最先加載的是存儲在ROM芯片和PCI芯片上的還原代碼（PCI要早于存儲設備啟動），并獲得控制權，然后完成各項接管任務。還原程序的啟動時間較早，省去了修改硬盤引導區的環節，但其他惡意軟件也有了可乘之機，例如機器狗病毒就可以繞過還原驅動，直接訪問硬盤，為了防范惡意軟件的攻擊，需要設置驅動級防火墻，對不明身份的訪問進行有效攔截。新型的硬件還原卡已不再依靠BootROM來獲得控制權，例如PCI-E擴展卡，就是通過總線硬件來直接取得控制權，即在物理上直接接管硬盤，防止惡意軟件的攻擊。與傳統還原卡相比，新型還原卡不集成網卡，也不需要安裝底層驅動，且能夠支持IO控制和CMOS還原保護。硬件還原技術主要應用于各類公共機房環境，對維護公共領域計算機系統的正常使用起到了一定的作用，尤其是在變量拷貝、增量拷貝等一些具有實用性的新功能被吸收采用，能夠對計算機系統數據進行有效的保護[5]。

4 結論

綜上所述，計算機系統的防御和維護問題受到了人們的廣泛關注，還原技術的運用也越來越受到重視。現階段，計算機還原技術形式多樣，且各有利弊，各行業應結合自身對計算機的應用特點，根據工作任務、用機情況，選擇適合的軟件還原技術和硬件還原技術，確保計算機的安全運行，對計算機操作系統能夠進行及時有效地還原，起到良好的維護作用。

[參考文獻]

[1]李新宇.還原技術在計算機操作系統維護中的運用研究[J].黑龍江科技信息.2012，13（9）：89-90.

[2]聶智軍.分析計算機操作系統維護中的還原技術[J].計算機光盤軟件與應用.2012，18（10）：140-141.

[3]巴愛軍，馬芳.虛擬機技術在計算機操作系統培訓教學中的應用[J].新課程（上）.2012，10（3）：95-96.

[4]祁邨邨，石新文.淺析計算機操作系統還原技術[J].電子技術與軟件工程.2014，12（2）：195-196.

[5]劉乃琦，蒲曉蓉，劉丹.電子科技大學“計算機操作系統”精品課程建設[J].計算機教育.2006，14（7）：18-20.