摘要：近年來，隨著計算機的廣泛普及，其現(xiàn)已成為人們?nèi)粘９ぷ骱蜕钪胁豢苫蛉钡墓ぞ咧?。計算機軟件系統(tǒng)作為整個計算機中的核心部分，它的安全性十分重要。為此必須對計算機軟件系統(tǒng)采取相應(yīng)的保護及恢復技術(shù)，以確保計算機的正常運行?；诖它c，本文就計算機軟件系統(tǒng)的保護及恢復技術(shù)進行研究。

關(guān)鍵詞：計算機；軟件系統(tǒng)；保護及恢復技術(shù)

中圖分類號：TP309 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9599 (2012) 09-0000-02

一、計算機軟件系統(tǒng)及其保護與恢復技術(shù)的現(xiàn)狀分析

（一）計算機軟件系統(tǒng)

計算機軟件系統(tǒng)是與硬件系統(tǒng)相對應(yīng)的概念，具體是指具有重復使用以及多用戶使用價值的一種程序。只要是能夠在計算機上正常運行的程序都可以看作是系統(tǒng)軟件。一般沒有安裝任何軟件的計算機被稱之為裸機，在這樣的計算機上通常只能夠運行機器本身自帶的語言源程序。計算機上的軟件系統(tǒng)大致可分為兩類，一類是應(yīng)用軟件，另一類是系統(tǒng)軟件。

1.應(yīng)用軟件。這類軟件主要是為用戶解決某些特定問題而開發(fā)出來的程序，其通常會涉及到相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域中的一些知識，并且需要在系統(tǒng)軟件的支持下才能夠正常運行。如，財務(wù)管理軟件、工程設(shè)計類軟件等等。

2.系統(tǒng)軟件。此類軟件屬于管理、維護以及監(jiān)督計算機資源的軟件。其主要作用是能夠縮短用戶準備程序的時間，并擴大計算機中處理程序的能力，進而達到提高其使用效力的目的。正是因為系統(tǒng)軟件的存在，才使計算機上各種設(shè)備的作用得以充分發(fā)揮。系統(tǒng)軟件主要包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、程序設(shè)計語言、語言處理程序、系統(tǒng)服務(wù)程序以及網(wǎng)絡(luò)軟件等等。其中操作系統(tǒng)屬于整個系統(tǒng)軟件的核心部分，它是高級管理程序，其主要起著計算機與用戶之間的橋梁作用，如果沒有操作系統(tǒng)，那么用戶便無法對各種軟件及程序進行應(yīng)用。

（二）保護與恢復技術(shù)的現(xiàn)狀

對于計算機軟件系統(tǒng)的保護應(yīng)當考慮兩方面的問題，一方面是要避免對軟件系統(tǒng)的非授權(quán)修改，另一方面是要少限制用戶對各類資源的使用。而大部分的計算機和普通服務(wù)器在硬件的設(shè)計過程中對這兩方面的問題幾乎都未做考慮，只是采取了一些較為簡單的保護措施，如利用CMOS限制用戶對軟盤進行修還等等，然而，僅憑借這樣的措施來保護軟件系統(tǒng)是遠遠不夠的。同時當前常用的操作系統(tǒng)也都缺乏軟件系統(tǒng)的保護功能，對于一些多用戶操作系統(tǒng)來講，其可以采取設(shè)置訪問權(quán)限的方式限制用戶對硬盤資源的使用，但是卻不能起到阻止惡意破壞的情況發(fā)生，這是因為，重裝系統(tǒng)和硬盤分區(qū)刪除等操作是不受訪問權(quán)限限制的。為此，對計算機軟件系統(tǒng)的保護必須采取其他的方法?，F(xiàn)階段，較為常用方法有兩種，一種是硬保護，即采用系統(tǒng)保護卡對軟件系統(tǒng)進行保護，另一種是軟保護，具體是通過系統(tǒng)保護軟件對軟件系統(tǒng)進行保護。系統(tǒng)保護卡通常是在操作系統(tǒng)和硬件層之間進行工作，正因如此其具有較高的安全性。而系統(tǒng)保護軟件則是在操作系統(tǒng)與應(yīng)用軟件之間進行工作，換言之，只要能夠有效地阻止計算機通過硬盤啟動，便可以使保護軟化失去保護作用，故此其安全性較之系統(tǒng)保護卡要差很多。系統(tǒng)保護軟件與計算機應(yīng)用程序間的沖突是一個比較突出的問題。根據(jù)對市場調(diào)查的結(jié)果顯示，系統(tǒng)保護卡的銷售情況要遠遠高于系統(tǒng)保護軟件的銷量，系統(tǒng)保護軟件常被用于軟件系統(tǒng)較為簡單的臺式機或是筆記本電腦。

軟件系統(tǒng)的恢復與保護是相輔相成、相互關(guān)聯(lián)的，沒有任何一種保護措施是絕對安全可靠的，為此，在對軟件系統(tǒng)進行保護的同時，必須采取相應(yīng)的備份及恢復技術(shù)，這樣才能使軟件系統(tǒng)更加安全。目前，常用的軟件系統(tǒng)保護及恢復技術(shù)是硬盤克隆技術(shù)。該技術(shù)在備份數(shù)據(jù)時不同于一般的備份工具，其不僅能夠?qū)ξ募?nèi)容進行記錄，而且還能夠?qū)τ脖P主引導、文件分配以及分區(qū)表等信息進行記錄。因此，該技術(shù)適用于軟件系統(tǒng)被完全破壞時的恢復?？寺≤浖趯?shù)據(jù)進行備份和恢復時，可按照逐區(qū)的方式進行，該方式能夠有效地避免因文件系統(tǒng)格式不一致導致的不兼容問題。

二、系統(tǒng)保護卡的工作原理

在介紹系統(tǒng)保護卡的工作原理之前，先了解一下系統(tǒng)保護卡的種類及其特點。我國對于計算機軟件系統(tǒng)保護技術(shù)的研究起步較晚，直至上世紀90年代初期才開發(fā)出一些基于DOS系統(tǒng)的保護卡和軟件，雖然這些產(chǎn)品都各具特點，但它們的基本原理卻大致相同，全部都是通過重定向DOS的寫中斷，造成硬盤的寫操作變?yōu)榧賹懀源藖韺崿F(xiàn)對計算機軟件系統(tǒng)的保護。

由于早期的技術(shù)不夠先進，使得這些產(chǎn)品都具有一定的缺陷，具體體現(xiàn)在以下幾個方面上：其一，兼容性較差，并且僅適用DOS系統(tǒng)；其二，會造成系統(tǒng)運行速度下降，同時還對限制用戶對硬件資源的使用；其三，無法防止高級工具軟件對磁盤進行格式化，安全性相對較低，這是此類產(chǎn)品的最大缺陷之一；其四，沒有充分考慮數(shù)據(jù)破壞后的恢復問題。隨著近年來科技水平的不斷提高，我國幾家知名的IT企業(yè)紛紛研制出了新型的系統(tǒng)保護卡，這一代的產(chǎn)品在兼容性、安全性、穩(wěn)定性以及各方面功能上都較之早期的產(chǎn)品有了十分明顯的提高。一些產(chǎn)品除具備保護功能之外，還兼具網(wǎng)絡(luò)恢復功能，正因如此，這類產(chǎn)品迅速獲得推廣使用。系統(tǒng)保護卡實質(zhì)上就是一塊安裝在ISA或是PCI上的微型設(shè)備，它的核心部件是一塊小型芯片，該芯片的容量通常在1～4MB之間。根據(jù)計算機插槽類型的不同，可將系統(tǒng)保護卡分為ISA和PCI兩種。由于PCI設(shè)備本身具有自動中斷號及分配地址的功能，所以不會發(fā)生硬件沖突的情況，而ISA類的系統(tǒng)保護卡則有可能與其它設(shè)備發(fā)生地址沖突，一旦出現(xiàn)此類現(xiàn)象必須由人工操作進行修改。為此，ISA類卡現(xiàn)已基本被PCI類卡所取代。根據(jù)系統(tǒng)保護卡的功能又可將其分為單一功能和多功能兩類。多功能類系統(tǒng)保護卡實質(zhì)上就是一塊帶有BOOTROM芯片的網(wǎng)卡，它的芯片出具備網(wǎng)絡(luò)引導程序之外，還具有系統(tǒng)保護程序，還有一些集成了網(wǎng)絡(luò)管理程序和克隆程序，這類系統(tǒng)保護卡現(xiàn)已成為市場中的主流產(chǎn)品，受到用戶的追捧。

雖然保護卡的生產(chǎn)廠家較多，但他們采用的卻都是假寫原理，該原理主要是指計算機通電后，先進行硬件初始化及BIOS自檢，隨后再對保護卡中芯片的程序進行加載，最后才是啟動操作系統(tǒng)，在此之前，計算機已經(jīng)進入被保護狀態(tài)。計算機在首次啟用保護功能前，保護卡需要對硬盤中原有的數(shù)據(jù)進行掃描，并將標志信息存于虛擬硬盤當中，當保護生效以后，用戶再對硬盤中的數(shù)據(jù)進行修改便不會被執(zhí)行，保護軟件將會把全部的修改映射到虛擬硬盤當中。當計算機重啟后，這部分修改內(nèi)容便會被清除，硬盤又恢復為原始狀態(tài)。

三、計算機軟件系統(tǒng)的保護及恢復技術(shù)

目前，較為常用的系統(tǒng)保護及恢復技術(shù)為克隆技術(shù)，下面對Ghost軟件進行簡要介紹。

（一）Ghost軟件的功能和特點

目前，市面上用于系統(tǒng)恢復的軟件工具種類繁多，其中以Ghost軟件的功能最為強大。該軟件屬于硬盤復制備份工具的一種。它能夠?qū)⒂脖P中的某一個分區(qū)或是整個硬盤當成一個對象進行操作。同時可將信息壓縮成映像文件并存儲在硬盤的某個分區(qū)中，在有需要時，還可將該文件還原到相應(yīng)的硬盤房中，進而使系統(tǒng)迅速恢復正常。該軟件具有如下特點：

1.自動分區(qū)、格式化以及容量調(diào)整。當Ghost軟件對某一個磁盤映像進行復制時，便會自動對該磁盤進行格式化，并進行自動分區(qū)，同時按照目標磁盤的具體情況實現(xiàn)動態(tài)擴展或是對DOS分區(qū)進行壓縮。當目標磁盤與源磁盤的大小基本一致時，還能夠?qū)δ繕朔謪^(qū)的位置及大小進行自動調(diào)整。

2.支持多個命令行參數(shù)，能夠?qū)⒕S護人員的工作量降至最低。

3.支持多種文件系統(tǒng)，如FAT16、FAT32以及NETS等，并且能夠從一張DOS引導盤上運行。

（二）單機系統(tǒng)的備份和恢復方法

運用Ghost軟件對單機系統(tǒng)進行恢復時，通?？刹捎密浖旧淼姆謪^(qū)克隆功能。具體來講就是用Ghost把裝有應(yīng)用軟件以及操作系統(tǒng)的分區(qū)，壓縮成一個映像文件，然后將該文件保存于本機的其它分區(qū)中，如果系統(tǒng)中的某些程序無法正常使用時，僅需要將該映像文件恢復到C盤即可。該操作一般主需要幾分鐘便可完成，較之重裝系統(tǒng)和重裝軟件快捷很多。有個問題需要注意，即映像文件本身的安全性。由于該文件較大，一般的軟盤無法裝下，若是放在其他計算機上又容易發(fā)生混淆，對于此類問題的解決方法是在本機上加裝硬盤保護卡，這樣不僅能夠保護系統(tǒng)安全，還可以避免病毒入侵。

（三）多機系統(tǒng)的備份及恢復方法

通常情況下，一個計算機機房內(nèi)會有多臺計算機，而這些計算機的配置都完全相同，若是安裝系統(tǒng)軟件的話，只需要在一臺計算機上進行，然后通過Ghost軟件將裝有系統(tǒng)的分區(qū)或是硬盤壓縮成克隆文件，再將該文件克隆到每一臺計算機上即可。這樣不僅能夠減輕勞動強度，而且還能夠有效地提高工作效率。

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