CN104813291B - 备份用户界面 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了包括在计算机存储介质上编码的计算机程序的用于存储数据的方法、系统和装置。在一些具体实施中，生成文件的视觉表示以用于在备份用户界面中呈现。从存储在计算设备上的稀疏文件系统元数据生成视觉表示，从而允许更快地导航备份用户界面。在恢复操作期间，可使用元数据来从其物理存储位置检索项目。在一些具体实施中，当备份存储设备的存储容量超过阈值时，利用稀疏文件系统元数据来替换N个最旧备份的数据，该稀疏文件系统元数据可用于生成视觉表示以用于在备份用户界面中呈现。

Description

备份用户界面
技术领域
本公开总体涉及对计算设备上的数据进行备份和恢复。
背景技术
常规上，用户可将数据作为一个或多个备份的(例如，文件系统或指定文件或文件夹的)一部分存储到一个或多个外部位置。如果用户设备出现故障，则可恢复数据的特定备份版本。通常，仅在用户设备连接到具有备份数据的对应外部位置时才能查看和恢复数据。
发明内容
本发明公开了包括在计算机存储介质上编码的计算机程序的用于存储数据的方法、系统和装置。
在一些具体实施中，生成文件的视觉表示以用于在备份用户界面中呈现。从计算设备上存储的稀疏文件系统元数据生成视觉表示，从而允许更快地导航备份用户界面。在恢复操作期间，可使用元数据来从其物理存储位置检索项目。
在一些具体实施中，当备份存储设备的存储容量超过阈值时，利用稀疏文件系统元数据来替换N个最旧备份的数据，其可用于生成视觉表示以用于在备份用户界面中呈现。
在一些具体实施中，一种恢复计算设备上的备份数据的方法可包括接收对从备份恢复项目的请求、确定项目先前已从在线商店购买或下载、以及使用与项目的购买或下载相关的信息来从在线商店检索项目的副本。
在一些具体实施中，一种管理计算设备上的备份的方法可包括：确定备份存储设备的存储容量低、识别N个最旧备份，其中N是大于或等于1的正整数、从备份存储设备移除N个最旧备份中的文件的文件数据、利用元数据来替换所移除的文件数据；以及使用元数据在一个或多个备份用户界面中生成文件的视觉表示。
可实施本说明书中描述的主题的特定具体实施以便实现下列一个或多个优点。可在计算设备上呈现备份用户界面，该计算设备允许用户查看虚拟文件系统的视觉表示，如同它是过去时间处的实际文件系统一样。可从在线商店向计算设备恢复从在线商店购买和/或下载的备份中的项目的数据，从而节省计算设备上的存储空间。可用元数据来替换更旧备份的文件数据，该元数据可用于在备份用户界面中生成文件的视觉表示，从而节省计算设备上的更多存储空间。
在附图和以下描述中阐述了本说明书中描述的主题的一种或多种具体实施的细节。根据说明书、附图及权利要求书，本主题的其他特征、方面和优点将变得显而易见。
附图说明
图1是实例系统的框图。
图2是用于数据的本地备份和恢复的实例架构的框图。
图3是用于生成本地备份的实例过程的流程图。
图4A-图4C是在虚拟文件系统中存储数据的实例图示。
图5是用于显示本地备份数据的实例过程的流程图。
图6是用于生成特定本地快照的视觉表示的实例过程的流程图。
图7是实例备份用户界面。
图8是用于将本地备份迁移到远程备份的实例过程的流程图。
图9是用于从在线商店向计算设备恢复项目的实例过程的流程图。
图10是用于管理备份以释放存储空间的实例过程的流程图。
图11A-图11D是示出了虚拟文件系统以及使用稀疏文件系统元数据在备份用户界面中生成文件的视觉表示的抓屏。
在各个附图中使用相同的参考标号表示类似的元件。
具体实施方式
即使当用户设备未耦接到外部存储设备时，也可进行文件系统数据的备份。具体地，可生成虚拟文件系统，其在一个时期内提供文件系统的简洁表示，以便在每个时期结束时生成本地存储的备份。一个时期是每次备份之间的指定的时间段。可生成备份作为该时期文件系统的快照。在添加数据项的版本以用于包括在备份中时，生成虚拟文件系统。尽管模拟了实际文件系统的分级文件系统，但存储在备份中的给定版本上方的目录可能有错误(例如零数据项)。此外，虚拟文件系统可能只包括文件系统中发生变化的部分，从而减小了给定备份所需的存储空间。进行添加以用于包括在备份中的数据项可以是删除或修改之前捕获的文件的副本。此外或另选地，数据项可以是表示数据项变化的类型的标记(例如，表示文件已被删除、修改或移动的标记)。
可在备份界面中生成并呈现每个备份的视觉表示。视觉表示呈现其在该时间点出现时的备份文件系统数据。具体地，视觉表示可呈现为与先前呈现的实际文件系统窗口对应的文件系统窗口的视觉表示，不同的是文件系统窗口的内容对应于备份操作时呈现的数据。用户可与视觉表示进行交互。例如，用户可选择视觉表示中呈现的一个或多个数据项，以用于恢复到当前文件系统。用户还可提供输入以呈现不同(例如更早)备份的视觉表示。
图1是实例系统100的框图。系统100可允许用户例如在远程备份存储装置或本地备份中生成、查看、导航和恢复数据。系统100还可提供本地存储的备份数据的视觉表示作为虚拟文件系统的一部分。视觉表示可对应于用户界面窗口的视觉表示，例如提供各种文件系统信息包括例如图标、文件、文件夹或其他数据的用户界面窗口。可在特定的备份界面中呈现视觉表示。然而，并非呈现用户界面窗口的简单图像，用户可与视觉表示进行交互以通过窗口的分级结构导航或选择视觉表示内呈现的一个或多个单独的数据项。可由备份部件117例如文件、文件夹、系统设置、元数据、状态信息等来使来自文件系统的各种类型的数据项经受备份操作。
系统100包括通过网络接口116和网络108(例如局域网、广域网、无线网络、互联网、内联网等)通信地耦接到远程存储装置107的计算设备102(例如个人计算机诸如台式机或笔记本电脑、平板设备、移动设备等)。计算设备102通常包括处理器103、存储器105、一个或多个输入设备114(例如键盘、鼠标等)以及一个或多个输出设备115(例如显示设备)。用户例如使用输入和输出设备114,115来与系统100进行交互。系统100包括各种硬件元件。系统100可包括硬件、软件和两者的组合。
计算设备102还包括本地存储设备106和图形模块113(例如图形处理单元或GPU)，以分别用于存储信息并生成图形对象。可使用本地存储设备106来存储作为虚拟文件系统的一部分的备份数据。在一些具体实施中，仅在计算设备102未连接到远程存储装置107时，才在本地存储备份数据。
尽管参考用户界面的表示作出了论述，但这些视觉表示可基于各种数据结构、文件、过程和信息管理的其他方面。还考虑对文件结构、数据等进行修改以实现视觉表示的各种交互和显示。
计算设备102包括备份部件117，作为备份操作的一部分，该备份部件允许在例如本地存储装置106内或外部存储仓库(例如远程存储装置107)中存储文件系统数据的版本(例如文件或其他项目)。在一些具体实施中，备份部件117还允许用户选择任何存储的版本并使用其启动对与计算设备102中的该版本对应的备份数据的恢复(例如，将文件恢复到当前文件系统)。在一些具体实施中，针对本地备份和外部备份使用独立的备份部件117。
在一些具体实施中，计算设备102包括搜索部件118，该搜索部件允许在例如本地存储装置106或外部存储仓库内搜索计算机的文件或其他项目。这可包括搜索虚拟文件系统内的本地存储的备份信息。在一些具体实施中，搜索部件118可与备份部件117进行交互，以对计算设备102上存储的文件或其他项目的版本进行搜索。具体地，在一种具体实施中，搜索部件118使得用户能够选择在更早版本中识别的搜索结果，并使用它们来启动对计算设备102中的该版本的恢复。
在一些具体实施中，当用户搜索文件但未找到该文件时，用户可调用备份部件117(或其部分)以显示对应于例如更早特定时间点的分级文件系统内的各个位置的一个或多个先前备份状态。例如，如果用户正在查找C：驱动器(当前不保留寻找文件)的内容，用户(或计算机)可启动备份部件以呈现C：驱动器的先前状态的视觉表示，以查看文件是否已包括在备份(本地，或者如果已连接，在远程存储设备上)中。可通过搜索环境将信息(例如寻找文件的身份)转发到备份环境以示出一个或多个正确的档案文件来促进这一操作。
图2是用于数据的本地备份和恢复的实例架构200的框图。数据可包括例如文件诸如应用文件或系统文件、应用数据、设置、参数等。备份部件117为系统提供备份和恢复能力。很多不同项目或元件可以是系统中的备份操作的主体。例如文件夹、文件、项目、信息部分、目录、图像、系统参数、播放列表、通讯录、电子邮件、电子邮件文件夹、应用状态或系统状态、偏好(例如用户或系统偏好)等全都可包括在一个或多个备份操作中。
在该实例中，备份部件117包括本地存储设备204和外部存储设备232。备份数据可存储在任一者上。具体地，可根据特定备份标准(例如由备份应用程序或用户定义)在外部存储设备232上定期存储备份。此外，可在本地存储设备204上存储特定备份数据。具体地，在一些具体实施中，在用户设备未连接到外部存储设备232时，可使用增量存储214暂时存储本地备份。增量存储214可用于例如基于增量存储中存储的文件系统的编码表示来生成虚拟文件系统。具体地，文件系统的编码表示可编码特定的文件系统状态，并包括数据项的递增变化，例如针对特定文件的变化的数据，添加的文件、删除的文件或移动的文件。在一些具体实施中，虚拟文件系统提供文件系统的备份如何会表现为完整的文件系统备份而不是仅包括文件系统变化的只读合成表示。可从增量存储的编码表示在运行中生成虚拟文件系统，以便提供备份的视觉表示，如下文更详细所述的。
一旦已重建与外部存储设备232的连接，就可使用迁移过程来将临时备份数据转换为外部存储设备232上的一个或多个备份。
备份部件117可使用各种数量的本地和/或外部存储设备以用于存储对应于版本的备份数据。在一些具体实施中，备份部件117以对应于文件系统结构的格式来存储备份数据。然而，本地存储设备204上的存储可以是文件系统分级结构的简化表示。具体地，本地存储设备204可包括增量存储214，其中存储了用于各种本地备份的虚拟文件系统表示的数据增量变化。
在一些具体实施中，备份部件117作为操作系统230上的后台任务运行，其中任务通常对用户不可见。具体地，备份部件可与操作系统的内核224协调操作，以便识别针对备份操作的触发事件。例如，特定的触发事件可以是一种类型的文件操作，例如传入写调用以用于对文件进行修改。响应于触发，在允许继续进行文件操作之前，内核可促成在本地存储装置中存储的文件的未修改版本的副本。备份部件117可被配置为跨多个用户帐户运行。
备份管理引擎216协调备份部件117执行的备份的收集、存储和检索。例如，备份管理引擎216可管理用于存储数据的触发事件、执行备份的频率、以及确定是在外部存储设备232上执行备份还是要生成本地备份。
备份捕获引擎220在可生成特定的虚拟文件系统表示的时期期间向识别出的包括备份的本地存储装置204存储数据。备份捕获引擎220还可生成并在本地存储装置204内存储标记和其他元数据，从而提供关于增量存储214中存储的数据项的信息，然后可在从增量存储214生成每个特定虚拟文件系统表示时使用这些标记。备份捕获引擎220还可在特定备份操作期间向外部存储设备232存储所识别的数据。备份捕获引擎220可跟踪本地存储装置204中存储的多个本地备份以及外部存储设备(例如外部存储设备232)上存储的备份。
备份部件117包括备份恢复引擎222，以从既远程存储又本地存储的一个或多个备份恢复特定数据。在一些具体实施中，备份恢复引擎222提供用户界面(例如图形用户界面)，用户可在其中选择要恢复的一个或多个项目。
搜索部件118可直接在一个或多个应用程序228内搜索文件或其他项目的当前版本。此外，搜索部件118可使用备份部件117来搜索文件和其他项目的更早版本。例如，搜索部件118可在备份用户界面内提供搜索界面，该搜索界面允许搜索文件或其他项目的更早版本。此外，搜索部件118可在用户界面(例如桌面用户界面)内提供搜索界面，该用户界面允许搜索文件或其他项目的当前版本。
例如，可使用搜索部件118来启动搜索以查找特定项目或元件，例如图像文件。如果该搜索找到了寻找项目，并且如果该项目符合用户的期望，可能不需要在那时进行任何进一步的搜索。然而，如果该搜索未找到寻找项目，或者如果找到的项目不符合用户期望，则用户可选择对备份数据执行搜索。在一些具体实施中，用户激活备份用户界面以搜索备份数据。
覆盖引擎218可使用增量存储214为每个相应的本地备份生成虚拟文件系统。备份部件117可使用所生成的虚拟文件系统来生成例如备份界面内的本地备份的对应视觉表示。覆盖引擎218可响应于请求例如对显示特定备份的视觉表示的请求，使用增量存储中的数据以及当前文件系统的数据根据需要来生成虚拟文件系统。
图3是用于生成本地备份的实例过程300的流程图。可由包括一个或多个计算设备例如图1的计算设备102的系统来执行过程300。
检测到特定类型的文件操作(302)。具体地，文件可具有相关联的扩展属性，该相关联的扩展属性表示应当在特定类型的文件操作(例如要修改或删除的文件)之前在备份中存储文件的副本。此外，扩展属性还可指示，应当在移动文件之前进行记录。可在文件inode的标志位中指示存在这样的扩展属性。inode是每个文件的唯一标识符。
因此，在过程调用到内核中以执行特定文件操作例如写入操作以修改文件时，内核确定是否为该文件设置了标志位。如果设置了，则读取相关联的扩展属性，该相关联的扩展属性指出在允许进行写入之前要执行的特定动作。具体地，扩展属性可指出与要请求的备份相关联的文件处理程序，使得可为备份(例如所存储的副本)处理该文件。一旦文件处理程序执行了请求的动作，就可允许对文件执行写入操作。可在于2012年1月13日提交的名称为“File System Management”的美国专利申请13/350,047中找到另外的细节，本专利申请的内容据此全文以引用方式并入本文。
确定向增量存储进行添加(304)。例如，确定可基于内核检测到标志位或特殊文件处理程序的调用。因此，一旦调用了文件处理程序，就可确定在增量存储中存储信息。在一些其他具体实施中，例如可以在用户空间存储器中存储内核事件。稍后可结合后续事件信息使用内核事件来生成事件例如移动的完整记录。然后可使用这种组合信息在增量存储中生成条目。
在一些其他具体实施中，还可基于在同一时期内是否已针对特定备份向增量存储作出添加来进行进一步的确定。例如，如果已在该时期期间修改该文件一次，则在该时期期间不针对任何后续修改而修改增量存储。时期可以是定义给定本地备份的内容的指定备份点之间的时间段(例如1小时)。因此，在当前时期期间已调用了用于备份的文件处理程序并且未向增量存储添加与文件相关联的其他数据，然后可确定向增量存储进行添加。
识别文件的路径和增量存储信息(306)。文件的路径是从根目录到该文件的目录路径(例如在分级文件系统内命名从根目录到文件位置的目录)。例如，文件路径可以是home/dir1/dir2/dir3/example.doc。所识别的增量存储信息取决于要对文件执行的文件操作的类型。在一些具体实施中，增量存储信息包括在对文件执行操作之前捕获的文件数据。在一些其他具体实施中，增量存储信息仅包括描述文件操作并允许要生成的虚拟文件系统表示的标记或其他元数据。标记可指出，例如该条目对应于文件的修改、文件的删除或文件移动到分级文件系统内的不同位置。
生成对应于该文件的增量存储条目(308)。具体地，当在一个时期期间添加项目时，可动态生成针对特定本地备份操作的增量存储内容。增量存储条目包括用于文件的数据，例如文件系统标记并且在某些实例中为文件数据。例如，对于正在修改的文件，条目包括修改前的文件数据。类似地，对于要删除的文件，条目包括删除前的文件数据。该条目还包括指示条目的性质(例如修改、删除或移动)的标记或其他元数据。
此外，增量存储条目可以识别对应于文件的路径的文件系统部分。具体地，根据需要在增量存储中构建本地备份以存储备份数据。因此，在分级文件系统中，该文件的路径中的目录可能不存在于增量存储中。然而，在生成相应的虚拟文件系统时，可能会生成故障目录以便复制针对对应于当前文件系统的文件的路径的分级文件系统。每个故障文件可能是零数据文件，使得虚拟文件系统使用更少的存储空间。因此，对于以上实例文件，dir1、dir2和dir3中的每一者都可能是零数据故障文件。因此，故障目录允许为虚拟文件系统生成按需的目录分级结构。
针对当前时期创建备份(310)。对于每个时期时间例如1小时，使用添加到增量存储的数据来定义特定备份或快照。在创建给定备份之后，将添加到增量存储的备份数据与下一个备份相关联。
此外，备份可向增量存储添加另外的信息。具体地，可向增量存储添加针对该时期期间创建的数据项的另外的条目。
例如，如果在该时期期间创建了新文件，则可向增量存储创建条目，包括创建任何必要的路径目录故障文件并且包括创建标记。创建标记指出从备份生成的虚拟文件系统不应包括该备份的文件和任何视觉表示，因为在备份之前该文件不存在。因此，在增量存储的条目中不包括任何文件数据。可使用正由应用程序报告的事件来识别正在创建的新文件，例如通过应用编程接口(API)提供的事件通知。
在一些具体实施中，特定类型的数据(例如歌曲、视频、应用程序)可远程存储于在线商店或其他远程资源中，其中可由用户反复访问(例如下载)数据。在这些具体实施中，可能希望从备份中省略可从在线商店或其他远程资源检索到的数据或文件。一种管理计算设备上备份的方法可包括接收对计算设备上的数据进行备份的请求；确定可从在线商店检索到的要备份的数据中的至少一些数据；以及生成数据的备份，该数据的备份省略了可从在线商店检索的数据。
图4A-图4C是示出了针对虚拟文件系统生成的文件系统结构的实例图示。例如，可使用增量存储中存储的数据来生成虚拟文件系统。图4A示出了当在特定时期内正删除文件时生成的虚拟文件系统的一部分。具体地，图4A示出了沿文件路径的三个故障目录402a-c。故障目录402a-c对应于当前文件系统分级结构的结构并可具有零数据。
针对文件404的条目包括删除标记，该删除标记指示正在删除该文件，并且因此不应被包括在稍后的备份中。此外，删除之前的文件的文件数据被包括在备份中，使得可被恢复。因此，在显示对应于备份的文件系统的表示时，将呈现对应于该条目的文件，如同存在于文件系统中那样。这与针对所创建项目的条目形成对比，在显示该时期的备份中的文件系统的表示时，其不包括文件数据且不呈现新创建的项目(但将出现在稍后备份的表示中，除非被删除)。
图4B示出了沿文件的路径的三个故障目录406a-c。故障目录406a-c对应于当前文件系统分级结构的结构，但可具有零数据。用于文件408的条目包括指示该文件正在被修改的变化标记。此外，修改之前的文件的文件数据被包括在备份中。因此，在显示对应于备份的文件系统的表示时，将呈现未修改的文件，如同存在于文件系统中那样。此外，可从本地存储的备份恢复该版本的文件。
图4C示出了沿文件的路径的三个故障目录410a-c。故障目录410a-c对应于当前文件系统分级结构的结构，但可具有零数据。用于文件412的条目包括指示该文件正被移动的移动标记。移动标记还可包括识别文件的移动位置的指针。然而，不包括文件数据，因为当前文件系统文件具有相同的数据；仅有位置已变化。
图5是用于显示本地备份数据的实例过程500的流程图。可由包括一个或多个计算设备例如图1的计算设备102的系统来执行过程500。
接收到查看备份内容的请求(502)。在一些具体实施中，从当前文件系统的用户界面窗口(例如显示当前文件系统的文件夹或文件的窗口)提交查看备份内容的用户请求。例如，用户可提交请求，以便恢复文件的更早版本或恢复当前文件系统中不再存在的已删除文件。显示来自当前文件系统的内容的窗口可包括图标或菜单项，以进入用户能够选择的备份界面。
确定本地备份是否是唯一可用的，或外部存储设备上存储的备份是否可用(504)。例如，在用户的设备与用于存储备份数据的外部存储设备断开连接时，仅有本地备份可用。或者，当用户的设备连接到外部存储设备时，外部存储的备份数据可用。
当外部存储的备份可用时，生成备份界面，其包括来自外部存储备份的备份内容的一个或多个表示(506)。在一些具体实施中，备份界面提供先前向用户呈现的同一文件系统窗口的一个或多个视觉表示。然而，文件系统窗口的视觉表示中的内容对应于特定备份中存在的内容。例如，该窗口可显示文件系统的备份中存在的文件或文件夹。
在一些具体实施中，用户可与视觉表示交互以选择特定数据项(例如，用于恢复)或导航文件系统分级结构(例如，打开文件夹以查看另一视觉表示内的内容)。对于每个备份可呈现不同的视觉表示，例如，一次一个，或作为用户能够导航的视觉表示的堆栈的一部分。在一些具体实施中，本地存储的备份和外部存储的本地备份两者均呈现在备份界面中。例如，可使用不同的视觉线索(例如不同颜色或不同视觉效应，诸如徽章)在备份界面中区分不同类型的备份，以区分本地存储的和外部存储的备份数据。
当仅有本地备份可用时，生成第一本地备份的第一视觉表示(508)。使用由最新本地备份的数据以及当前文件系统数据生成的虚拟文件系统来生成第一视觉表示。下文相对于图6更详细地描述生成第一视觉表示。
例如，在备份界面内呈现第一视觉表示(510)。可以与外部存储的备份的视觉表示类似的方式来呈现第一视觉表示。因此，第一视觉表示可呈现对应于先前呈现给用户的文件系统窗口的文件系统窗口，但内容对应于特定本地备份。视觉表示被绑定到虚拟文件系统的下层数据。
在备份界面中接收用户输入(512)。具体地，用户可与视觉表示交互，例如以在备份的文件系统内导航并选择一个或多个显示的项目以用于恢复。用户还能够提供输入以查看对应于更早本地备份的另一个视觉表示。例如，用户正在查找的特定文件可能不在最新本地备份中。因此，用户可查看更早的备份。
确定输入是恢复输入还是导航输入，该输入是对查看更早本地备份的视觉表示的请求(514)。如果输入是恢复输入，则使用虚拟文件系统来识别增量存储中要恢复的对应数据(516)。例如，可根据第一视觉表示中的一个或多个数据项的用户选择来接收恢复输入。例如，用户可选择一个或多个文件以用于进行恢复。识别虚拟文件系统内的对应于所选文件的数据。然后将数据项恢复到当前文件系统(518)。恢复可包括利用恢复版本替换数据项的当前版本。或者，恢复数据项可包括将恢复的数据项复制到当前文件系统，使得保持数据项的现有版本和恢复版本。
如果输入是导航输入，则执行对应的修改(520)。例如，导航输入可以是显示备份的文件系统分级结构的不同水平(例如通过打开文件夹)。可修改视觉表示以呈现文件系统的所选部分。在另一个实例中，导航输入可退出备份界面。可撤除备份界面(有或者没有动画)，并且用户返回到调用备份界面所发自的同一文件系统窗口。
如果输入是查看更早本地备份的视觉表示，则生成并呈现对应于所请求更早本地备份的第二视觉表示(520)。
图6是用于生成特定本地备份的视觉表示的实例过程600的流程图。可由包括一个或多个计算设备例如图1的计算设备102的系统来执行过程600。
响应于对显示本地备份的视觉表示的请求，识别当前文件系统的内容(602)。还识别来自本地备份的第一虚拟文件系统的数据(604)。在一些具体实施中，识别最新本地备份的第一虚拟文件系统数据。例如，可响应于对显示特定本地备份的请求，在运行中生成第一虚拟文件系统数据。例如，可使用对应于位于本地存储设备的特定增量存储中的本地备份的数据来生成第一虚拟文件系统。在一些另选的具体实施中，使用增量存储来为每个本地备份生成虚拟文件系统并存储在例如本地存储设备中。
将当前文件系统数据与第一虚拟文件系统数据进行比较(606)。在一些具体实施中，执行一个或多个集合运算以识别两个文件系统之间的差异。这些差异可指示相对于当前文件系统要向备份的视觉表示添加或从其移除的内容。例如，如果当前文件系统不包括特定文件，而虚拟文件系统包括指示该文件被删除的文件，那么应当在任何生成的视觉表示中显示该文件。类似地，如果文件存在于当前文件系统中，而创建标记存在于虚拟文件系统中，则不应当呈现该文件(创建标记使得文件在比较中被去掉)。然而，如果文件存在于当前文件系统中而虚拟文件系统不包括针对该文件的标记，则应当呈现该文件，因为当前文件与备份一致。
作为比较的结果，是添加还是移除特定数据项诸如文件取决于特定虚拟文件系统标记。因此，从来自当前文件系统的完整文件系统开始，基于虚拟文件系统中的标记添加或去掉数据项。这允许使用由虚拟文件系统提供的简化表示来生成完整备份文件系统的视觉表示。
从比较的结果集生成备份的视觉表示(608)。使用结果集的所识别的文件系统分级结构来生成该文件系统分级结构，尤其是对应于在请求备份之前向用户先前呈现的文件系统窗口的部分的视觉表示。可在用户导航视觉表示时，从结果集生成备份的不同部分的另外的视觉表示。
接收用于查看对应于更早备份的第二视觉表示的请求(610)。响应于该请求，识别对应于更早备份的第二虚拟文件系统(612)。具体地，第二虚拟文件系统可对应于相对于第一虚拟文件系统而言的下一个更早备份并可响应于该请求而生成。在先前的结果集和第二虚拟文件系统之间(例如，当前和第一虚拟文件系统之间)进行比较(614)。例如，该比较可包括如上所述的一个或多个集合运算。第二视觉表示是从第二结果集生成的。
在一些具体实施中，虚拟文件系统表示是累积的，使得为了识别要在给定备份的视觉表示中显示的内容，要遍历当前文件系统和备份内容之间的所有虚拟文件系统表示。因此，如果要显示对应于来自当前文件系统的第五备份的第五虚拟文件系统的备份内容，则将第五虚拟文件系统与对应于针对来自当前文件系统的每个步骤的在先结果集的比较的结果集进行比较(例如，在当前文件系统和第一虚拟文件系统之间，在第一结果集和第二虚拟文件系统之间，等等)。在增加了用于显示更旧备份的处理的同时，每个虚拟文件系统更加紧凑，并可充分重构该时间点处的文件系统。
图7是实例备份用户界面700。例如，可在用户计算设备的桌面用户界面内响应于查看备份数据的用户请求来生成备份界面。在一些具体实施中，用户请求是从显示特定当前文件系统内容(例如，文件系统的特定目录)的用户界面窗口发起的。在一些具体实施中，备份界面是呈现在桌面用户界面内的窗口。在一些其他具体实施中，将备份界面呈现为对桌面用户界面的覆盖，使得仅有备份用户界面可见。
备份用户界面700包括备份数据的第一视觉表示702。第一视觉表示702可对应于同一用户界面窗口的视觉表示(例如，如发起备份界面之前由用户先前看到的)，但显示的内容对应于由虚拟文件系统定义的备份。因此，第一视觉表示702呈现用户界面窗口如同其在备份时出现那样。
第一视觉表示702不是图像；然而，而是用户能够从其导航备份的文件系统(例如，通过打开文件704以查看对应内容)以及选择一个或多个项目(例如项目706)以用于进行恢复的交互式表示，例如，然后通过选择恢复按钮708或通过点击或触摸视觉表示(例如，利用鼠标进行双击或利用手指或触笔点双击)。可呈现对应于其他备份的另外的视觉表示(例如，作为占位符或实际备份视觉表示)。例如，可使用堆栈710来表示时间次序中的另外的备份视觉表示。在一些具体实施中，在选择时生成堆栈中的每个视觉表示的内容或由用户导航该内容。
在一些具体实施中，为了加快用户浏览或导航备份用户界面700，可由覆盖引擎218从计算设备的存储器中或本地附接的存储装置上的本地高速缓存的文件系统元数据生成备份视觉表示(例如文件夹704,706)。文件系统元数据可包括图标、图像或其他图形、文件的名称和文件的大小。还可存储其他元数据以用于生成视觉表示。当用户请求恢复项目时(例如通过在视觉表示上双击)，备份恢复引擎222建立与该项目的物理存储位置(例如本地硬盘驱动器、外部硬盘驱动器、网络存储设备、闪存驱动器)的连接并管理向计算设备恢复项目。
图8是用于将本地备份迁移到远程备份的实例过程800的流程图。可由包括一个或多个计算设备例如图1的计算设备102的系统来执行过程800。例如，在用户重新连接到用于存储备份的远程存储设备时，可将在断开远程存储设备的同时为本地存储生成的特定本地备份迁移到用于远程存储设备的备份。
与外部存储设备建立连接(802)。例如，便携式计算设备的用户可与用于备份的外部存储位置(例如外部存储磁盘、服务器、网络上的云存储位置等)重新连接。
生成当前文件系统的备份并存储在外部存储设备上(804)。因此，生成了对应于存在于用户设备上的当前文件系统的备份(例如，基于外部存储设备上的先前备份和当前数据之间的所有变化而生成)。
识别用于迁移的本地备份(806)。由于当前数据已被备份，因此对于每个本地备份，外部存储设备上已有更旧和更新的备份。例如，考虑这样的情形：三小时前生成的远程存储设备上的次最新备份为备份-3，刚刚进行的最新备份为备份-现在。此外，有两个本地存储的备份，备份-1和备份-2，其中备份-1是1小时前生成的并且备份-2是两小时前生成的。在一些具体实施中，仍然可能存储有比下一个外部存储的备份更旧的本地备份(在该实例中，例如旧三个小时)。可忽略这些备份，因为它们比外部存储的备份更旧。
将所识别的本地备份迁移到外部存储装置(810)。具体地，在一些具体实施中，从最新到最旧迁移本地备份(例如首先是备份-1并且然后是备份-2)。为了迁移本地备份，检查虚拟文件系统条目。例如，在查看特定文件夹时，需要确定该文件夹是否变化或该文件夹内的任何东西是否与最新外部存储的备份或先前存储的外部备份(例如备份-3和备份-现在)中的东西不同。无论何时向给定备份的虚拟文件系统添加变化的信息，都也向虚拟文件系统添加标记或扩展属性。这个标记指出虚拟文件系统中存在的项目是本地存储的增量存储中的副本，不是原本。因此，这可能是需要迁移到外部存储装置的项目。然后复制这些项目并链接到其他外部存储的备份中的相同内容(例如，使用硬链接)。具体地，在迁移备份-1时，被识别为与当前磁盘中的项目相同的项目(备份-现在)(例如，对于无变化的项目没有对应的虚拟文件系统条目，并且因此没有标记)被链接到当前备份(备份-现在)上的匹配路径。
将基于标记的存在而可能不同的项目直接与当前备份(备份-现在)中的对应项目进行比较，并且如果它们相同，则链接到备份-现在中的对应路径，并且然后与先前的外部备份(备份-3)进行比较，并且如果相同，则链接到其中的对应路径。如果两者都不匹配，则将数据的内容复制到正在创建的备份-1(例如，数据不存在于任何其他备份上)。该过程针对每个本地备份相继继续进行。然而，在时间上返回去，比较并不是针对当前备份的，而是在被迁移备份之后最紧密生成的外部备份。例如，在迁移备份-1之后，在迁移备份-2时，比较是在备份-3和备份-1之间，而不是备份-3和备份-现在之间。
图9是用于从在线商店向计算设备恢复项目的实例过程900的流程图。可由操作系统内核来实施过程900。
作为备份过程的一部分(无论备份到本地磁盘、外部存储设备或网络存储装置)，都希望减小备份的大小以节省存储设备上的空间或在备份操作期间向网络存储设备发送更少数据。在一些情况下，可能已从在线商店购买和/或下载了要备份或恢复的项目。在线商店的一些实例是iTunes或App StoreSM，两者都是由Apple Inc.(Cupertino,California,USA)运营的。
类似于在备份用户界面中视觉表示的其他文件，从在线商店购买和/或下载的项目可能在备份用户界面中具有视觉表示。该视觉表示例如可以是具有图标、图像或识别该项目的其他图形的文件夹，如参考图7所述的。从用户的角度讲，即使实际数据存储在由在线商店运营的数据库中而不是本地存储于计算设备上，在线商店项目似乎也是备份的一部分。可从计算设备或本地存储设备上的存储器本地存储的元数据生成该表示，其可包括图标、图像或图形、项目的名称及其大小。也可使用其他元数据来生成视觉表示。在一些具体实施中，元数据可存储于增量存储或当前文件系统中，并由覆盖引擎218用于在备份用户界面700中生成视觉表示，如参考图2和图5-图7所述的。如下所述，可使用过程900来恢复在线商店项目。
在一些具体实施中，过程900可通过接收对恢复项目的请求而开始(902)。该请求可以是用户选择备份用户界面中呈现的项目视觉表示的形式。例如，用户可点击或触摸(例如双击或点两下)备份用户界面700中显示的表示要恢复的在线商店项目的文件夹。
响应于该请求，可通过确定要恢复的项目是否先前已从在线商店购买和/或下载(904)来继续过程900。该项目可以是软件应用程序、音频文件(例如歌曲)、视频文件、数字图像、铃声、数字图书或任何其他数字媒体。在一些具体实施中，过程900可确定针对该项目是否存在接收文件。接收文件可包括与从在线商店购买项目相关的信息，包括但不限于识别下载的一个或多个项目的捆绑ID、识别能够访问该项目的所存储版本的在线商店中的服务器的商店ID、所下载项目的版本号、用户ID、下载日期和与在恢复操作期间与在线商店建立通信并从在线商店数据库向计算设备恢复项目必要的与购买和/或下载相关联的任何其他信息。
可通过使用与项目购买和/或下载相关的信息来从在线商店检索项目副本来继续过程900(906)。例如，可使用包含在接收文件中的信息(例如服务器ID)建立与在线商店中能够访问项目(例如访问内容数据库)的服务器的连接并在恢复操作期间向计算设备下载项目的副本。
在一些具体实施中，恢复操作是通过向操作系统内核进行请求来实施的。可根据文件的inode或其他目录记录来识别文件数据。inode是该文件的唯一标识符，即在指向文件信息的inode的表格中对此进行索引，包括存储该文件的数据块的位置、时间戳、最后访问时间、文件的所有者、许可、大小和/或文件创建时间。操作系统内核能够从磁盘向存储器中加载inode文件信息。
inode可与一个或多个标志位相关联。特定标志位可指出应当执行文件的特殊处理。在设置标志位时，内核可读取与文件相关联的扩展属性。扩展属性可以是与文件相关联的另外的数据结构，其描述要为恢复操作形成的特殊处理。在一些具体实施中，扩展属性可提供在备份用户界面中生成文件的视觉表示所需的文件系统元数据(例如图标、文件名和大小)。扩展属性可指出该文件是缺少数据的文件并且在内核能够执行恢复操作之前，需要从在线商店或一些其他外部存储设备检索对应的文件数据。例如，扩展属性可指出存在用于该文件的接收文件以及该接收文件的位置。于2012年1月13日提交的名称为“FileSystem Management”的共同未决的美国专利13/350,047中描述了缺少数据的文件的文件系统管理，该专利申请全文以引用方式并入本文。
图10是用于管理备份以释放存储空间的实例过程1000的流程图。可由操作系统内核来实施过程1000。
在一些具体实施中，过程1000可通过确定备份存储设备的存储容量低而开始(1002)。在一些具体实施中，操作系统内核或驱动器检测低存储容量状况。过程1000可通过识别备份存储设备上存储的N个最旧备份而继续，其中N是大于1的正整数(1004)。过程1000可通过从备份存储设备移除N个最旧备份中项目的数据而继续(1006)。过程1000可通过利用元数据来替换数据而继续(1008)。过程1000可通过使用元数据来在一个或多个备份用户界面中生成项目的视觉表示而继续(1010)。
图11A-图11D是示出了虚拟文件系统以及使用稀疏文件系统元数据在备份用户界面中生成文件的视觉表示的抓屏。例如，可由备份部件117和操作系统内核224来生成虚拟文件系统，如参考图2所述的。
图11A是显示应用程序文件夹中的表示应用程序的若干图标的实例用户界面1100。表示Keynote应用程序的图标1102将被用作实例。用户界面1100可以是可向计算设备的用户进行呈现的文件系统用户界面。用户界面1100可用于选择和打开应用程序。
图11B是由运行于计算设备上的备份应用程序生成的实例用户界面1104。在一些具体实施中，在用户界面1104中，在延伸到该用户界面1104中(沿z或深度方向)的行中显示若干个备份用户界面。每个备份用户界面表示过去特定时间处的备份的快照。用户可在用户界面1104中选择备份用户界面。用户可对所选择的备份用户界面进行导航。在前方呈现的最新的备份用户界面1106中呈现表示Keynote应用程序的图标1108。备份用户界面1106针对用户产生错觉，即Keynote应用程序数据存储于最新备份中的计算设备上。
图11C是示出了从文件系统元数据生成的名为“Keynote.appdownload”的包括图标和文件名的缺少数据的占位符文件1112的实例用户界面1110。
图11D是示出了虚拟文件系统的目录分级结构的稀疏性质的实例用户界面1114。在该实例中，元数据用于生成视觉表示1116,1118,1120,1122和1124。图标1116是名为“计算机”的文件夹的视觉表示。图标1118是名为“2012-12-07-164621”的备份文件夹的视觉表示。图标1120是名为“音量”的文件夹的视觉表示。图标1122是名为“应用”的文件夹的视觉表示。图标1124是名为“Keynote.appdownload”的占位符文件的视觉表示。这些文件夹表示文件系统分级结构和至Keynote.appdownload的路径。所有这些文件夹和文件都缺少数据并且是使用稀疏文件系统元数据诸如图标和名称来生成的。
可在数字电子线路或计算机软件、固件或硬件中实施本说明书中描述的主题和操作的具体实施包括本说明书中所公开的结构及其等价结构或它们中的一者或多者的组合。可将本说明书中描述的主题的具体实施实现为一个或多个计算机程序，即在计算机存储介质上编码的计算机程序指令的一个或多个模块以供数据处理装置执行或控制数据处理装置的操作。另选地或除此之外，可在人工生成的传播信号例如机器生成的电、光或电磁信号上编码程序指令，生成这些信号是为了对信息进行编码以用于传输到适当的接收器装置，以供数据处理装置执行。计算机存储介质可以是或包括在计算机可读存储设备、计算机可读存储基板、随机或串行存取存储器阵列或设备或它们中的一者或多者的组合中。此外，尽管计算机存储介质不是传播信号，但计算机存储介质可以是在人工生成的传播信号中编码的计算机程序指令的源或目标。计算机存储介质还可以是或包括在一个或多个独立的物理部件或介质(例如多个CD、磁盘或其他存储设备)中。
可将本说明书中描述的操作实现为由数据处理装置对存储于一个或多个计算机可读存储设备上的或从其他源接收的数据执行的操作。
术语“数据处理装置”涵盖用于处理数据的所有种类的装置、设备和机器，例如包括可编程处理器、计算机、片上系统、或前述中的多者或组合。该装置可包括专用逻辑电路，例如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)。除了硬件之外，该装置还可包括为所考虑的计算机程序创建执行环境的代码，例如构成处理器固件、协议栈、数据库管理系统、操作系统、跨平台运行环境、虚拟机或它们中的一者或多者的组合的代码。该装置和执行环境可实现各种不同的计算模型基础结构，诸如Web服务、分布式计算和栅格计算基础结构。
可以任何形式的编程语言来编写计算机程序(也称为程序、软件、软件应用程序、脚本或代码)，该编程语言包括编译或解释语言、声明语言或过程语言，并可以任何形式对其进行部署，包括作为独立程序或适用于计算环境中的模块、部件、子例程、对象或其他单元进行部署。计算机程序可以但未必对应于文件系统中的文件。可在保存其他程序或数据(例如存储于标记语言文档中的一个或多个脚本)的文件的一部分中、专用于所考虑的程序的单个文件中，或多个并列的文件(例如存储代码的一个或多个模块、子程序或部分的文件)中存储程序。可部署计算机程序以在一个计算机或位于一个站点或跨多个站点分布且通过通信网络互连的多个计算机上执行。
可由执行一个或多个计算机程序的一个或多个可编程处理器来执行本说明书中描述的过程和逻辑流，以通过对输入数据进行操作并生成输出来执行动作。还可由专用逻辑电路例如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)来执行过程和逻辑流，也可将装置实现为专用逻辑电路。
适于执行计算机程序的处理器包括例如通用微处理器和专用微处理器两者以及任何种类的数字计算机的任何一个或多个处理器。一般来讲，处理器将从只读存储器或随机存取存储器或这两者来接收指令和数据。计算机的必要元件是用于根据指令来执行动作的处理器和用于存储指令和数据的一个或多个存储器设备。一般来讲，计算机将还包括或操作性地耦接到用于存储数据的一个或多个海量存储设备例如磁盘、磁光盘或光盘以从其接收数据或向其传送数据或两者兼之。然而，计算机不必具有此类设备。此外，计算机可嵌入另一设备中，例如移动电话、个人数字助理(PDA)、移动音频或视频播放器、游戏机、全球定位系统(GPS)接收器、或便携式存储设备(例如通用串行总线(USB)闪存驱动器)，仅举数例，适于存储计算机程序指令和数据的设备包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储器设备，包括例如半导体存储器设备例如EPROM、EEPROM和闪存存储器设备；磁盘，例如内部硬盘或移动磁盘；磁光盘；以及CD-ROM和DVD-ROM盘。处理器和存储器可由专用逻辑电路补充或并入其中。
为了提供与用户的交互，本说明书中描述的主题的具体实施可在计算机上实现，该计算机具有用于向用户显示信息的显示设备，例如CRT(阴极射线管)或LCD(液晶显示器)监视器，以及键盘和指向设备例如鼠标或轨迹球，用户可通过该键盘和指向设备来向计算机提供输入。也可使用其他种类的设备提供与用户的交互；例如，向用户提供的反馈可以是任何形式的感官反馈，例如视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈；来自用户的输入可通过任何形式被接收，包括声音、语音或触觉输入。此外，计算机可通过向用户使用的设备发送文档并从其接收文档来与用户交互；例如，响应于从Web浏览器接收的请求向用户的客户端设备上的Web浏览器发送网页。
可在计算系统中实现本说明书中描述的主题的具体实施，该计算系统包括后端部件(例如作为数据服务器)，或者包括中间件部件(例如应用服务器)，或者包括前端部件(例如具有图形用户界面或Web浏览器的客户端计算机，用户可通过图形用户界面或Web浏览器与本说明书描述的主题的具体实施交互)，或包括一个或多个此类后端、中间件或前端部件的任意组合。系统的部件可通过任何形式或介质的数字数据通信(例如通信网络)来互连。通信网络的实例包括局域网(“LAN”)和广域网(“WAN”)、网际网(例如互联网)和对等网络(例如自组织对等网络)。
计算系统可包括客户端和服务器。客户端和服务器一般是相互远离的并且通常通过通信网络进行交互。客户端和服务器的关系借助于在相应计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序而产生。在某些具体实施中，服务器将数据(例如HTML页面)传输到客户端设备(例如为了向与该客户端设备交互的用户显示数据以及从与该客户端设备交互的用户接收用户输入)。在服务器处可从客户端设备接收在客户端设备处生成的数据(例如用户交互的结果)。
虽然本说明书包含许多特定的实施细节，但是这些特定的实施细节不应被理解为是对任何发明或可能受权利要求保护的内容的范围的限制，而应被理解为对特定于特定发明的特定具体实施的特征的描述。在单独的具体实施的上下文中的本说明书中描述的某些特征也可在单个实施例中以组合形式实现。相反地，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可单独地或者以任何合适的子组合的形式在多个具体实施中实现。此外，虽然某些特征可能在上面被描述为以某些组合来起作用并且甚至最初也这样地来受权利要求保护，但是来自受权利要求保护的组合的一个或多个特征在一些情况下可从该组合中去除，并且受权利要求保护的组合可涉及子组合或子组合的变型。
类似地，虽然操作在附图中以特定次序示出，但不应将这种情况理解为需要以所示的特定次序或以相继次序来执行此类操作，或者需要执行所有所示的操作以实现期望的结果。在某些情况中，多任务和并行处理可能是有利的。此外，上述具体实施中的各个系统部件的划分不应被理解为在所有具体实施中都要求此类划分，并且应当理解，所述程序部件和系统可通常在单个软件产品中集成在一起或者封装到多个软件产品中。
因此，已描述了主题的特定具体实施。其他具体实施也在以下权利要求书的范围内。在一些情况下，权利要求书中所述的动作能够以不同次序执行，并且仍能实现期望的结果。此外，附图中所示的过程未必要求所示的特定次序或者先后次序以实现期望的结果。在某些具体实施中，多任务和并行处理可能是有利的。

Claims (13)

1.一种恢复计算设备上的备份数据的方法，所述方法包括：
在第一时间生成所述计算设备的备份，其中所述备份包括在所述计算设备上存储的一个或多个项目的一个或多个副本；
在生成所述备份之后，在所述计算设备的显示器上显示备份用户界面，所述备份用户界面包括对应于所述第一时间的所述计算设备的文件系统的视觉表示，所述文件系统的视觉表示包括表示在所述备份内存储的第一项目的第一图标以及表示未在所述备份内存储的第二项目的第二图标；
接收从所述备份恢复第二项目的请求；
确定所述第二项目先前已从不同于所述备份的在线商店购买或下载；以及
使用与所述第二项目的所述购买或下载相关的信息来从所述在线商店检索所述第二项目的副本，
其中所述方法由一个或多个硬件处理器来执行。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述备份远离于所述计算设备。
3.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述第二项目先前已从在线商店购买或下载进一步包括：
使接收文件与所述第二项目相关联，其中所述接收文件是在所述第二项目的所述购买或下载期间生成的。
4.根据权利要求1所述的方法，其中使用与所述第二项目的所述购买或下载相关的信息来从所述在线商店检索所述第二项目的副本进一步包括：
使用包含在所述接收文件中的信息来与所述在线商店中的服务器建立连接并将所述第二项目的副本下载到所述计算设备。
5.根据权利要求1所述的方法，其中接收从所述备份恢复第二项目的请求包括：接收用户选择了所述文件系统的视觉表示中的第二图标的指示。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述在线商店远离于所述计算设备。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述在线商店和所述计算设备使用通信网络可通信地耦接。
8.一种用于恢复计算设备上的备份数据的系统，所述系统包括：
一个或多个处理器；
存储器，所述存储器耦接到所述一个或多个处理器并被配置为存储指令，所述指令当由所述一个或多个处理器执行时使得所述一个或多个处理器执行操作，所述操作包括：
在第一时间生成所述计算设备的备份，其中所述备份包括在所述计算设备上存储的一个或多个项目的一个或多个副本；
在生成所述备份之后，在所述计算设备的显示器上显示备份用户界面，所述备份用户界面包括对应于所述第一时间的所述计算设备的文件系统的视觉表示，所述文件系统的视觉表示包括表示在所述备份内存储的第一项目的第一图标以及表示未在所述备份内存储的第二项目的第二图标；
接收从所述备份恢复第二项目的请求；
确定所述第二项目先前已从不同于所述备份的在线商店购买或下载；以及
使用与所述第二项目的所述购买或下载相关的信息来从所述在线商店检索所述第二项目的副本。
9.根据权利要求8所述的系统，其中确定所述第二项目先前已从在线商店购买或下载进一步包括：
使接收文件与所述第二项目相关联，其中所述接收文件是在所述第二项目的所述购买或下载期间生成的。
10.根据权利要求8所述的系统，其中使用与所述第二项目的所述购买或下载相关的信息来从所述在线商店检索所述第二项目的副本进一步包括：
使用包含在所述接收文件中的信息来与所述在线商店中的服务器建立连接并将所述第二项目的副本下载到所述计算设备。
11.根据权利要求8所述的系统，其中接收从所述备份恢复第二项目的请求包括：接收用户选择了所述文件系统的视觉表示中的第二图标的指示。
12.根据权利要求11所述的系统，其中所述在线商店远离于所述计算设备。
13.根据权利要求12所述的系统，其中所述在线商店和所述计算设备使用通信网络可通信地耦接。
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