CN1822004A - 使用文件系统将文件自动备份为世代文件的系统和方法 - Google Patents

使用文件系统将文件自动备份为世代文件的系统和方法 Download PDF

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Abstract

提供了一种用于使用文件系统在持久存储器中自动备份文件的经改进的系统和方法。存储聚集器可以组织在合计中用于存储文件的备份副本的非易失性存储器。文件系统过滤器驱动器可以从应用程序接收关于存储文件的请求，并且可以访问策略，以确定是否创建该文件的备份副本以及应用于该文件的是什么备份类型。世代文件处理程序可以创建和管理世代文件集，作为特定应用文件的备份副本。可以提供恢复用户界面，以检索一个或多个备份副本(例如，世代文件集)，用于供用户检查，以恢复该用户可能需要的文件的任何副本。

Description

使用文件系统将文件自动备份为世代文件的系统和方法
技术领域
本发明一般涉及计算机系统，尤其涉及使用文件系统在持久存储中自动备份文件的经改进的系统和方法。
背景技术
计算机用户经常在其计算机上存储对于实现其任务而言可能具有关键性的重要信息。遗憾的是，许多计算机用户由于许多不同的原因而遭受丢失重要信息之痛，这些原因包括硬件故障、软件故障、以及操作应用程序时的简单错误。例如，计算机用户可以在文档中进行几处更改，并意在用新的文件名来保存更改的文档。但是，该计算机用户可能会通过在现有的文件名之下保存该文档而犯常见错误，并且无法将该文件保存为具有另一个名称的文档，从而导致原始文件被覆盖。但是，通过创建其文件的备份，计算机用户可以从在保存更改的文档的过程中可能会发生的这类名字空间冲突中恢复。即使那样，当备份越来越多的文件副本时，可以使用平面名字空间的现有应用程序也可能无法保存它们。
虽然计算机用户可以通过创建其数据的备份来避免丢失重要信息，但是，由于在其计算机上备份其数据的过程中所涉及的各种挑战，计算机用户会感到气馁。一个挑战是：启动其数据的备份的负担通常是施加在计算机用户身上。为了这样做，可以要求计算机用户指定将要在哪里备份其数据。例如，计算机用户可以选择在与存储原始数据相同的介质上备份数据，如果该介质被损坏，这可能会造成风险；或者，计算机用户可以选择另一个位置，该位置可以要求计算机用户有意识地附加于或连接到那个介质。如果可以对可被附加于或连接到计算机的介质进行备份，那么，若介质不再被附加或连接，则备份以后可能不可用。另一个挑战是：可能要求计算机用户管理备份的多个版本或承担用破坏的或错误的数据覆盖先前备份的数据的风险，这样会无意中破坏可能需要的有效备份。而且，如果计算机用户用完备份介质中的空间，那么，要么可以通过删除文件来创建空间，要么可以选择具有足够空间的另一个备份介质，从而进一步使进程复杂化。当可能需要使用备份时，计算机用户可能会难以定位或访问备份介质。例如，如果备份在本地介质上，那么，这会特别困难，从而要求将本地介质移到新的计算机。
假设这些挑战，则计算机用户可能无法按应该做的那样经常备份其数据。需要一种方法供计算机系统在不要求用户干预的条件下自动备份文件。这种系统和方法应该提供每个保存文件的备份副本，以便计算机用户能够恢复用户可能需要的文件的任何副本。
发明内容
简而言之，本发明提供一种使用文件系统在持久存储中自动备份文件的经改进的系统和方法。为此，可以将一个或多个应用程序操作上耦合到策略引擎和操作系统，该操作系统可以包括操作上耦合到可以具有可访问持久存储的一个或多个设备的文件系统。在一个实施例中，操作系统可以包括操作上耦合的各个组件，例如，卷管理器、文件系统过滤器驱动器、文件系统、存储聚集器、存储类别驱动器、以及操作上耦合到具有持久存储的一个或多个设备的一个或多个小型端口驱动器。
在各个实施例中，文件系统过滤器驱动器可以接收来自可执行软件代码的对于持久地存储文件的请求；并且可以访问策略引擎提供的策略，以便确定是否创建该文件的备份副本、将什么备份类型应用于该文件、以及在哪里存储备份副本。例如，文件系统过滤器驱动器可以指示文件系统将文件的备份副本存储在嵌入式非易失性存储器中、可移动的非易失性存储器中、诸如硬盘驱动器等计算机存储介质中、或非易失性存储器和/或包括连接网络上的远程存储器的其他计算机存储介质的组合中。而且，文件系统过滤器驱动器可以包括世代(generational)文件处理程序，该世代文件处理程序可以用来创建和管理世代文件集，作为特定应用程序文件的备份副本。
存储聚集器可以操作上耦合到文件系统，用于枚举和组织计算机系统中可用的持久存储器，它们可以共同用于存储文件的备份副本。该存储聚集器可以包括存储枚举器，该存储枚举器可以标识可以被文件系统用于存储应用程序文件的备份副本的可用持久存储。在一个实施例中，在计算机系统中可用的持久存储可以共同用作文件系统的卷，用于在一个或多个物理设备上存储备份文件，这些物理设备可以使用包括镜像、条带化的任何数量的存储技术，或者可以使用RAID或SAN来配置。
一旦文件系统可以创建并持久地存储应用程序文件的备份副本，就可以提供用户界面，用于在该应用程序文件丢失或破坏的情况下恢复该应用程序文件的一个或多个备份副本。可以在一个实施例中提供诸如恢复用实用程序等通用工具，用于备份文件的恢复。在另一个实施例中，可以提供操作上耦合到应用程序的恢复用户界面，以检索诸如世代文件集等一个或多个备份副本，用于供用户检查，以恢复用户可能需要的文件的任何副本。
有利的是，可以被添加到计算机系统的各种组件的可访问持久存储可以共同用于存储文件系统自动创建的文件的备份副本而无须用户干预。而且，世代文件集可以被存储为备份副本，用于供用户检查，以恢复用户可能需要的文件的任何副本。通过以下结合附图的详细描述，其他优点将变得一目了然。在这些附图中：
附图说明
图1是一般表示其中可结合本发明的计算机系统的框图；
图2是根据本发明的一方面，一般表示用于使用文件系统在持久存储中自动备份文件的一个实施例中的系统组件的示例性体系结构的框图；
图3是根据本发明的一方面，一般表示用于使用文件系统在持久存储中自动备份文件的一个实施例中采取的示例性步骤的流程图；
图4是根据本发明的一方面，一般表示用于确定通过使用文件系统在持久存储中自动备份文件而应用于文件的备份类型的一个实施例中采取的示例性步骤的流程图；
图5是根据本发明的一方面，一般表示用于恢复通过使用文件系统在持久存储中自动备份文件而创建的备份文件的一个实施例中采取的示例性步骤的流程图；以及
图6是根据本发明的一方面，一般表示用于恢复通过使用文件系统在持久存储中自动备份文件而创建的备份文件的另一个实施例中采取的示例性步骤的流程图。
具体实施方式
示例性操作环境
图1示出了可以在其上实现本发明的合适的计算系统环境100的例子。计算系统环境100只是合适的计算环境的一个例子，它并不意在对本发明的使用范围或功能提出任何限制。也不应该将计算环境100解释为具有涉及示例性操作环境100中所示的任何一个组件或组件组合的任何依赖或要求。
本发明可利用众多其他的通用或专用计算系统环境或配置来操作。可能适用于本发明的众所周知的计算系统、环境和/或配置的例子包括(但不局限于)个人计算机、服务器计算机、手持式设备或便携式设备、图形输入板设备、无头服务器、多处理器系统、基于微处理器的系统、机顶盒、可编程的消费者电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等。
可以在由计算机执行的计算机可执行指令(例如，程序模块)的一般上下文中描述本发明。通常，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等。也可以在分布式计算环境中实践本发明，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括记忆存储设备的本地和/或远程计算机存储介质中。
参照图1，用于实现本发明的示例性系统包括采取计算机110的形式的通用计算设备。计算机110的组件可以包括(但不局限于)处理单元120、系统存储器130和系统总线121，系统总线121将包括该系统存储器的各种系统组件耦合到处理单元120。系统总线121可以是几种类型的总线结构中的任一种，包括存储总线或存储控制器、外围总线、以及使用各种总线体系结构中的任一种的局部总线。举例来讲(不作限制)，这类体系结构包括工业标准体系结构(ISA)总线、微通道体系结构(MCA)总线、增强型ISA(EISA)总线、视频电子技术标准协会(VESA)局部总线和外围部件互连(PCI)总线(也被称作Mezzanine总线)。
计算机110通常包括各种计算机可读介质。计算机可读介质可以是可由计算机110访问的任何可用介质，它包括易失性和非易失性介质、可移动和不可移动介质。举例来讲(不作限制)，计算机可读介质可以包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质包括易失性和非易失性、可移动和不可移动介质，该介质用关于例如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据等信息的存储的任何方法或技术来实现。计算机存储介质包括(但不局限于)RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储器、盒式磁带、磁带、磁盘存储或其他磁存储设备、或可以被用来存储所需信息并可以由计算机110访问的其他任何介质。通信介质通常具体表现为调制数据信号(例如，载波或其他传送机制)中的计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据，它包括任何信息传递介质。术语“调制数据信号”意味着这样一种信号，其一个或多个特征按为该信号中的信息编码的这样一种方式来加以设置或更改。举例来讲(不作限制)，通信介质包括有线介质(例如，有线网络或直线连接)和无线介质(例如，声音、RF、红外线和其他无线介质)。以上任何内容的组合也应该被包括在计算机可读介质的范围以内。
系统存储器130包括采取易失性和/或非易失性存储器形式的计算机存储介质，例如，只读存储器(ROM)131和随机存取存储器(RAM)132。基本输入/输出系统133(BIOS)通常被存储在ROM 131中，该基本输入/输出系统包含有助于在计算机110内的各个元件之间传送信息(例如，在启动期间)的基本例程。RAM 132通常包含可立即由处理单元120访问和/或目前正由处理单元120进行操作的数据和/或程序模块。举例来讲(不作限制)，图1示出了操作系统134、应用程序135、其他程序模块136和程序数据137。
计算机110也可以包括其他可移动/不可移动、易失性/非易失性计算机存储介质。只举例来讲，图1示出了从不可移动的非易失性磁介质读取或对其写入的硬盘驱动器141、从可移动的非易失性磁盘152读取或对其写入的磁盘驱动器151、以及从可移动的非易失性光盘156(例如，CD ROM或其他光学介质)读取或对其写入的光盘驱动器155。可以被用于该示例性操作环境中的其他可移动/不可移动的易失性/非易失性计算机存储介质包括(但不局限于)卡型盒式磁带机、闪存卡、数字多功能盘、数字录像带、固态RAM、固态ROM等。硬盘驱动器141通常通过不可移动的存储器接口(例如，接口140)而被连接到系统总线121，磁盘驱动器151和光盘驱动器155通常由可移动的存储器接口(例如，接口150)连接到系统总线121。
以上所讨论的和图1中所示的这些驱动器及其相关联的计算机存储介质为计算机110提供计算机可读指令、数据结构、程序模块和其他数据的存储。例如，在图1中，硬盘驱动器141被示为存储操作系统144、应用程序145、其他程序模块146和程序数据147。注意，这些组件可以等同于或不同于操作系统134、应用程序135、其他程序模块136和程序数据137。这里为操作系统144、应用程序145、其他程序模块146和程序数据147提供不同的标号，以展示它们至少是不同的副本。用户可以通过输入设备(例如，写字板或电子数字转换器164、话筒163、键盘162和通常被称作鼠标、跟踪球或触垫的定点设备161)，来将命令和信息输入计算机110。图1中未示出的其他输入设备可以包括操纵杆、游戏垫、圆盘式卫星电视天线、扫描仪、或包括包含生物测定传感器、环境传感器、位置传感器或其他类型的传感器的设备的其他设备。这些和其他的输入设备经常通过被耦合到该系统总线的用户输入接口160而被连接到处理单元120，但也可以由其他接口和总线结构(例如，并行端口、游戏端口或通用串行总线(USB))连接。监视器191或其他类型的显示设备也经由接口(例如，视频接口190)而被连接到系统总线121。监视器191也可以与经由触屏接口192而被连接到系统总线121的触屏面板或类似物相集成。注意，该监视器和/或触屏面板可以在物理上被耦合到其中包含计算设备110的外壳(例如，在图形输入板类型的个人计算机中)。此外，诸如计算设备110的计算机也可以包括其他外围输出设备(例如，扬声器194和打印机195)，这些外围输出设备可以通过输出外围接口193或类似物来加以连接。
计算机110可以使用与一台或多台远程计算机(例如，远程计算机180)的逻辑连接而在网络化环境中进行操作。远程计算机180可以是个人计算机、服务器、路由器、网络PC、对等设备或其他共同的网络节点，它通常包括以上相对于计算机110而描述的许多或所有这些元件，尽管图1中只示出了记忆存储设备181。图1中所描绘的这些逻辑连接包括局域网(LAN)171和广域网(WAN)173，但也可以包括其他网络。这类网络环境在办公室、企业范围的计算机网络、内联网和因特网中很普遍。当被用于LAN网络环境中时，计算机110通过网络接口或适配器170而被连接到LAN 171。当被用于WAN网络环境中时，计算机110通常包括调制解调器172或用于通过WAN 173(例如，因特网)建立通信的其他装置。调制解调器172(可以是内置的，也可以是外置的)可以经由用户输入接口160或其他适当的机制而被连接到系统总线121。在网络化环境中，相对于计算机110或其各个部分而描绘的程序模块可以被存储在远程记忆存储设备中。举例来讲(不作限制)，图1将远程应用程序185示为驻留在存储设备181上。将会理解：所示的这些网络连接起示例性的作用，可以使用在这些计算机之间建立通信链路的其他手段。
使用文件系统在持久存储中自动备份文件
本发明一般针对使用文件系统在持久存储中自动备份文件的系统和方法。该系统和方法可以有利地制作文件的备份副本，而无需用户干预。为此，本发明可以提供一种文件系统过滤器驱动器，以便从用于保存文件的应用程序接收请求；并且可以访问策略，以确定是否创建该文件的备份副本、将什么备份类型应用于该文件、以及在哪里存储该备份副本。例如，文件系统过滤器驱动器可以指示文件系统将文件的备份副本存储在嵌入式非易失性存储器中、可移动的非易失性存储器中、诸如硬盘驱动器等计算机存储介质中，或者存储在非易失性存储器和/或包括连接网络上的远程存储的其他计算机存储介质的组合中。
而且，文件系统过滤器驱动器可以包括世代文件处理程序，该世代文件处理程序可以被用来创建和管理世代文件集，作为特定应用文件的备份副本。通过创建世代文件集，可以在保存应用程序文件时制作备份副本，以便计算机用户能够恢复用户可能需要的文件的任何副本。如将会看到的，可以聚集可被添加到计算机系统的各种组件的可访问持久存储，用于自动存储文件的备份副本。如将会理解的，这里所描述的各种框图、流程图和情形只是例子，并且，有许多本发明将适用的其他情形。
参考附图中的图2，示出的框图一般表示用于使用文件系统来自动备份文件以便在持久存储中保存工作数据的一个实施例中的系统组件的示例性体系结构。本领域的技术人员将会理解：在该图中所示的方框内实现的功能可以作为单独的组件来实现，或者，这些方框中的几个或全部的功能可以在单个组件内实现。作为例子，文件系统过滤器驱动器214的功能可以被包括在文件系统218内。或者，可以在与文件系统过滤器驱动器214分开的组件中实现世代文件处理程序216。
图2中所示的一个或多个应用程序204可以操作上耦合到策略引擎208和操作系统210。每个应用程序204可以是可执行软件代码，用于利用计算机系统的用户可能希望持续的数据来执行任何数量的操作。例如，该应用程序可以利用数据来执行文字处理操作、电子表格操作、绘图操作或其他操作。策略引擎208可以操作上耦合到一个或多个应用程序204、恢复实用程序202和操作系统210。策略引擎208可以是包括内核组件、应用程序组件、链接库的组件、对象等的任何可执行软件代码。策略组件208可以包括一个或多个策略，这些策略可以被用来确定通过使用用于在持久存储中保存数据的文件系统可以自动备份什么数据。在一个实施例中，策略组件208可以包括一个或多个策略，这些策略可以用来确定应该在哪里备份数据。例如，策略可以提供指令，用于通过使用文件系统将数据存储在嵌入式非易失性存储器中、可移动的非易失性存储器中、诸如硬盘驱动器等计算机存储介质中，或者存储在非易失性存储器和/或其他计算机存储器介质的组合中，来自动备份该数据。
操作系统210一般可以包括文件系统以及可以具有可访问持久存储的一个或多个设备。更具体地，一个实施例中的操作系统210可以包括操作上耦合的各种组件，例如，卷管理器212、文件系统过滤器驱动器214、文件系统218、存储聚集器220、存储类别驱动器224、诸如小型端口驱动器226和228等一个或多个小型端口驱动器、以及诸如嵌入式设备230和可移动设备232等一个或多个设备。卷管理器212可以提供用于创建和管理卷的功能，这些卷可以是简单的(例如，为存储设备的分区上的特定文件系统而格式化的逻辑驱动器的卷)，或者可以跨越可包括非易失性存储器的多个存储介质或在该介质上条带化。
文件系统过滤器驱动器214可以提供用于从应用程序接收保存文件的请求的功能，并可以指示文件系统保存该文件的备份副本。在一个实施例中，文件系统过滤器驱动器214可以访问例如由策略引擎208提供的策略，该策略可以指定是否应该创建文件的备份副本，以及，如果创建的话，则应该在哪里存储该备份副本。在各个实施例中，文件系统过滤器驱动器可以指示文件系统将文件的备份副本存储在嵌入式非易失性存储器中、可移动的非易失性存储器中、诸如硬盘驱动器等计算机存储介质中，或者存储在非易失性存储器和/或其他计算机存储介质的组合中。文件系统过滤器驱动器214可以包括世代文件处理程序，该世代文件处理程序可以创建和管理世代文件集，作为特定应用程序文件的备份副本。该集合中的每个世代文件可以包括作为文件名的一部分的属性，该属性可以唯一地标识文件的副本。在一个实施例中，文件系统过滤器驱动器214可以将世代文件创建为应用程序文件的备份副本，并指示文件系统在哪里存储该世代文件。
文件系统218可以是可接收将文件作为卷的一部分来存储的请求的任何类型的文件系统。在一个实施例中，文件系统218可以接收同时存储应用程序文件和该应用程序文件的备份副本两者的请求。用于存储备份副本的请求可以指定如何存储备份副本。例如，可以请求文件系统218在可具有使用镜像、条带化或使用RAID或SAN来配置的物理存储的卷上存储备份副本。
存储聚集器220可以提供用于枚举和组织计算机系统中可用的持久存储的功能。存储聚集器220可以包括存储枚举器，该存储枚举器可以标识并列出可以被文件系统用于保存应用程序文件的备份副本的可用持久存储。在一个实施例中，可以聚集在计算机系统中可能可用的持久存储，以形成卷，该卷可以用来在可以使用包括镜像、条带化的任何数量的存储技术或可以使用RAID或SAN来配置的一个或多个物理设备上存储文件。存储聚集器220可以在引导时或在可以让计算机系统可访问额外的持久存储的任何时候聚集持久存储或持久存储的各个部分。
为了与物理设备进行通信，存储类别驱动器224可以包括用于将文件或文件的一部分发送到小型端口驱动器以及用于从小型端口驱动器接收文件或文件的一部分的功能。小型端口驱动器又可以提供用于与诸如小型端口驱动器226等设备进行通信的功能，该设备被配置成与诸如具有非易失性存储器234的嵌入式设备230等嵌入式设备进行通信。可能有任何数量的不同类型的嵌入式设备，这些嵌入式设备可以包括可以被文件系统用于保存应用程序文件的备份副本的持久存储。例如，非易失性存储器可以被插入主板或南桥芯片，被插入嵌入式硬盘驱动器或用于嵌入式硬盘驱动器的磁盘控制器，或者可以操作上耦合在计算机系统中的其他嵌入式组件和控制器内。如这里所使用的，嵌入式设备意味着计算机系统的任何设备或组件，包括但不限于主板、控制器或外围设备。除嵌入式设备以外，诸如小型端口驱动器228等小型端口驱动器可以被配置成与诸如具有非易失性存储器236的可移动设备232等可移动设备进行通信。也可以有任何数量的不同类型的可移动设备，这些可移动设备可以包括可以被文件系统用于保存应用程序文件的备份副本的持久存储。例如，通用串行总线(USB)快闪驱动器(UFD)、诸如Secure Digital、CompactFlash、MemoryStick的数字介质、以及其他可移动介质可以提供可被用来存储应用程序文件的备份副本或应用程序文件的一部分的持久存储。嵌入式和可移动设备可以包括，但不限于可提供持久存储的完全不同的高速缓存的这些例子，该持久存储可以被聚集，以提供可以被文件系统用来自动保存应用程序文件的备份副本的统一存储。
一旦文件系统可以创建并保存应用程序文件的备份副本，就可以提供用户界面，用于在应用程序文件丢失或破坏的情况下恢复应用程序文件的一个或多个备份副本，它们可能已被系统存储在例如可能已经历灾难性故障的旋转介质上。可以在一个实施例中提供诸如恢复实用程序202等通用工具，用于备份文件的恢复。或者，可以在各个实施例中提供用于特定应用程序的工具，例如操作上耦合到应用程序204的恢复用户界面206。恢复用户界面206可以是呈现给用户的普通对话框的一部分，用于打开文件。利用恢复备份应用文件的动作，可以扩展这类普通对话框。例如，可以对应用程序文件作出系统查询，并且，恢复用户界面可以使用该文件的名字空间来检索一个或多个备份副本，例如世代文件集，用于供用户检查，以恢复该用户可能需要的文件的任何副本。在其他实施例中，恢复实用程序可以作为读取诸如UFD等已安装的可移动存储设备的目录的一部分而运行，它可认识到：该已安装的设备可以包含另一个机器所存储的备份文件。然后，该恢复实用程序可以向用户呈现备份副本，以恢复文件的任何可用副本。
本领域的技术人员将会理解：图2中所示的系统组件的示例性体系结构可以只是用于实践本发明的一个示例性实施例，并且，其他计算系统配置可以被用来实现本发明。例如，计算系统可能不被配置成包括存储聚集器，而文件系统可以被配置成只要文件系统可以从应用程序接收保存或关闭应用程序文件的请求，就可在具有持久存储器的一个或多个设备(例如，可移动设备)上创建和存储该应用程序文件的备份副本。作为另一个例子，可移动介质可以包括固件，用于在可以访问、修改或删除该可移动介质上所存储的备份文件之前交换安全凭证。在一个实施例中，可移动介质上可能有持久存储的公用和专用区域，并且，在成功的凭证交换之后，可以让该专用区域变得可访问。在另一个例子中，计算机系统的持久存储中所存储的备份文件可以另外被机会性地保存到可以通过无线或有线网络连接的其他设备或计算机系统，例如，图1中所示的远程计算机180或存储设备181。利用这个方法，可以实现事务式系统，包括使用对网络的非易失性高速缓存。在一个实施例中，备份文件的位置也可以被包括在备份副本的文件系统信息中，以便当文件与这一远程存储设备或系统同步时，可以对它进行定位，用于应用程序文件的恢复。
图3呈现了一般表示用于使用文件系统来自动备份文件以便在持久存储中保存工作数据的一个实施例中采取的示例性步骤的流程图。本领域的技术人员将会理解：实现可以选择按不同的顺序执行这些步骤，或者可以出于效率或灵活性的目的而选择只执行这些步骤中的某一些，同时达到相同的效果，而不脱离本发明的范围。在步骤302中，可执行代码可以作出保存文件的请求。在一个实施例中，诸如应用程序204等应用程序可以作出保存应用程序文件的请求。在步骤304中，文件系统过滤器驱动器可以接收保存应用程序文件的请求。在一个实施例中，诸如文件系统过滤器驱动器214等文件系统过滤器驱动器可以监控对于文件系统服务的请求，例如对于应用程序文件的保存、关闭或写请求。
然后，文件系统过滤器驱动器可以在步骤306中访问策略，以确定是否备份文件。在一个实施例中，可以使用策略来确定可以自动备份什么数据。例如，对于某些应用程序的文件可能不被备份。例如，策略可以指定：应该为文字处理文件(而不是为电子邮件应用程序)进行备份。策略可以根据文件的属性或元数据(包括文件类型、文件名、目录名、目录位置等)来相应地选择要备份的文件。文件的任何属性都可以被指定用于选择文件来备份。可以使用任何元数据，包括用户定义的元数据。策略也可以指定多少存储空间可被使用、多少存储空间应该保持空闲、可以被备份的最大文件数量，并且可以指定哪些文件可以比其他文件优先用于在可用存储空间中存储备份副本。例如，策略可以指定：与不太新近访问的文件的备份副本相比，最新近访问的文件的备份副本可以优先用于可用的存储空间。作为另一个例子，策略可以指定：当前打开的文件的最新近的备份副本被存储在具有持久存储的可移动设备(例如，UFD设备)上。
在步骤308中，可以从策略中确定是否应该进行文件的备份。如果否，那么，可以结束处理，并且，可以不为文件进行备份。如果在步骤308中可以确定应该进行文件的备份，那么，文件系统过滤器驱动器随后可以在步骤310中访问策略，以确定要为文件应用的备份类型。在一个实施例中，世代文件可以被创建为文件的备份副本。在各个实施例中，文件系统过滤器驱动器可以指示文件系统在哪里存储文件的备份副本，例如，存储在嵌入式非易失性存储器中、在可移动的非易失性存储器中、在诸如硬盘驱动器等计算机存储介质中，或者存储在非易失性存储器和/或其他计算机存储介质的组合中。然后，可以在步骤312中备份文件。在步骤314中，可以更新关于已被备份的文件的内容表格。
图4呈现了一般表示用于确定通过使用文件系统在持久存储中自动备份文件而应用于文件的备份类型的一个实施例中采取的示例性步骤的流程图。在步骤402中，可以获得与文件相关联的属性。这类属性可以包括文件类型、文件名、目录名、目录位置等。文件的任何属性可以被指定用于确定应用于文件的备份类型。在步骤404中，可以获得关于文件的属性的一个或多个策略。然后，可以在步骤406中确定将要被应用于文件的备份类型。例如，策略可以指定：备份副本应该被镜像、条带化或使用RAID来存储。作为另一个例子，策略可以指定：备份文件应该被存储在隐藏的卷中，以便不会通过用户界面可视地向用户显示备份文件。
在一个实施例中，策略可以指定：世代文件应该被创建为备份副本。世代文件集中的每个世代文件可以包括作为文件名的一部分的属性，该属性可以唯一地标识文件的副本。例如，可以利用包括一个或多个属性(例如，卷、日期、创建时间、循环冗余码(CRC)或用于为文件的该副本创建唯一签名的其他属性)的后缀来附加文件名。世代文件的命名对于添加对应用程序或用户的需求可能是唯一的属性而言也可以是可扩展的。在一个实施例中，关于世代数据集的策略可以指定将要被创建和持久地存储的一个或多个世代文件。
在步骤408中，可以确定是否应该生成世代文件，作为应用程序文件的备份副本。在一个实施例中，策略可以指定应该将世代文件制作为备份副本。如果否，那么，在步骤410中，可以将应用程序文件的副本制作为文件的备份副本。如果可以确定应该将世代文件制作为文件的备份，那么，可以在步骤412中制作世代文件。在可以将文件的副本或世代文件制作为备份副本之后，可以结束处理。
一旦文件系统可以创建和保存应用程序文件的备份副本，就可以提供用户界面，用于在可能已被持久地存储的应用程序文件丢失或破坏的情况下恢复应用程序文件的一个或多个备份副本。可以在一个实施例中提供通用工具，例如恢复实用程序202，用于备份文件的恢复。或者，可以在各个实施例中提供用于特定应用程序的工具，例如操作上耦合到应用程序204的恢复用户界面206。在各个实施例中，可以防止可能具有备份副本的目录被偶然地覆盖。例如，对备份目录的访问可以局限于恢复实用程序或策略引擎。
图5呈现了一般表示用于恢复通过使用文件系统在持久存储中自动备份文件而创建的备份文件的一个实施例中采取的示例性步骤的流程图。在步骤502中，可以执行具有恢复用户界面的应用程序，用于备份文件的恢复。恢复用户界面206可以被包括在应用程序或恢复实用程序中。在一个实施例中，恢复用户界面可以是向用户呈现的普通对话框的一部分，用于打开文件。利用恢复备份应用程序文件的动作，可以扩展这种普通对话框。在步骤504中，可以请求文件的一个或多个备份副本的列表，随后可以在步骤506中检索。例如，在一个实施例中，可以对应用程序文件作出系统查询，并且，恢复用户界面可以使用文件的名字空间来检索一个或多个备份副本的列表(例如，世代文件集)。
在步骤508中，可以在用户界面中呈现文件的备份副本列表，用于供用户检查，以恢复该用户可能需要的文件的任何副本。在步骤510中，可以接收将要被恢复的所选备份副本的指示。在步骤512中，可以持久地保存所选备份副本，供应用程序访问。
在其他实施例中，恢复实用程序可以作为读取诸如UFD等已安装的可移动存储设备的目录的一部分而运行。在读取目录的过程中，该恢复实用程序可以认识到：该已安装的设备可以包含另一个机器所存储的备份文件。然后，恢复实用程序可以向用户呈现备份副本，以恢复文件的任何可用副本。图6呈现了一般表示用于恢复已安装的可移动存储设备上所存储的备份文件的这类实施例所采取的示例性步骤的流程图。
在步骤602中，可以在计算机系统中安装可移动设备，其备份副本被存储在持久存储中。例如，具有备份副本的UFD可以被插入USB端口，并且，该计算机系统可以安装该UFD。在步骤604中，可以执行恢复实用程序。在一个实施例中，恢复实用程序可以连同备份副本一起被存储在设备上。该恢复实用程序可以在安装期间被发现，并被执行。在步骤606中，可以确定备份副本是否是由安装可移动设备的计算机系统创建的。在一个实施例中，被写入设备的备份文件的目录可以存储在设备上存储过备份文件的计算机系统的标识。该标识可以是可以用于标识它的计算机系统的任何属性，例如，计算机系统的处理器ID或MAC地址。
如果在步骤608中可以确定计算机系统可能还没有创建备份文件，那么，可以结束处理。例如，恢复应用程序可以关闭自身。否则，如果在步骤608中可以确定备份副本是由安装可移动设备的计算机系统创建的，那么，通过使用如前所述的图5中的步骤504-512，可以在步骤610中恢复文件。文件的一个或多个备份副本可以如步骤504中所描述的那样被请求，然后如步骤506中所描述的那样被检索。文件的备份副本随后可以如步骤508中所描述的那样被呈现在用户界面中，用于供用户检查，以恢复该用户可能需要的文件的任何副本。可以如步骤510中所描述的那样接收将要恢复的所选备份副本的指示，并且，可以如步骤512中所描述的那样持久地保存所选备份副本，供应用程序访问。
利用这个方法，可以使用文件系统来自动恢复可以被存储在具有持久存储的设备上的应用程序的备份副本。可以聚集可被添加到计算系统的各种组件的任何可访问持久存储，用于存储文件的备份副本。例如，硬盘驱动器制造商可以增大具有大量非易失性存储器的驱动器控制器，当硬盘可以被降速自旋来保存能量时，可以使用该非易失性存储器。通过使用这种持久存储，本发明可以利用发生在硬件中的变形，因为可以将增加的持久存储添加到系统，包括添加到设备和设备控制器。
如从前述详细说明中可见，本发明提供一种用于使用文件系统在持久存储中自动备份文件的经改进的系统和方法。对于应用程序透明地，可以使用世代数据文件来制作文件的自动备份副本。有利的是，应用程序不需要被修改而得益于本发明。而且，所提供的系统和方法是可扩展的。在命名世代文件的过程中，可以添加对于应用程序或用户的需求而言可能是唯一的任何属性。文件的任何属性可以用于确定可应用于文件的备份类型。如现在所理解的，该系统和方法因此提供了当代计算中所需要的重要的优点和好处。
本发明容许各种修改和替换构造，但其某些所示的实施例在附图中示出并且已在以上详细描述。但是，应该理解：并不意在将本发明局限于所揭示的具体形式，而相反，意在包括落入本发明的精神和范围以内的所有修改、替换构造和等效技术方案。

Claims (40)

1.一种用于制作文件的备份副本的计算机系统，包括：
可执行软件代码，用于请求文件被持久地存储；
操作上耦合到所述可执行软件代码的操作系统，用于接收对于持久地存储文件的请求，所述操作系统具有文件系统过滤器驱动器，用于确定是否创建文件的备份副本；
操作上耦合到所述文件系统过滤器驱动器的世代文件处理程序，用于创建世代文件作为文件的备份副本；以及
操作上耦合到所述文件系统过滤器驱动器的文件系统，用于持久地存储文件的备份副本。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括操作上耦合到所述文件系统的存储聚集器，用于在所述计算机系统中聚集包括非易失性存储器在内的用于存储文件的备份副本的持久存储。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述存储聚集器包括操作上耦合的存储枚举器，用于在所述计算机系统中标识可以被聚集用于存储文件的备份副本的持久存储。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括操作上耦合到所述操作系统的嵌入式设备，所述嵌入式设备包括持久存储。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括操作上耦合到所述操作系统的可移动设备，所述可移动设备包括持久存储。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括操作上耦合到所述操作系统的策略引擎，用于提供一个或多个策略，所述策略可以用来确定是否创建文件的备份副本。
7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，用于请求文件被持久地存储的所述可执行软件代码包括用于还原所述文件的备份副本的恢复用户界面。
8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括操作上耦合到所述操作系统的恢复实用程序，用于还原所述文件的备份副本。
9.一种具有构成如权利要求1所述的系统的计算机可执行组件的计算机可读介质。
10.一种用于在计算机系统中制作文件的备份副本的方法，包括以下步骤：
接收对于持久地存储文件的、被发送到文件系统的请求；
确定是否备份文件，并且如果是，则创建世代文件作为所述文件的备份副本；
将持久地存储所述文件的备份副本的请求发送到所述文件系统；以及，
持久地存储所述文件的备份副本。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括访问策略以确定是否备份所述文件。
12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括访问策略以确定应用于所述文件的备份类型。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括获得所述文件的一个或多个文件属性，并且确定可应用于所述一个或多个文件属性的备份类型。
14.如权利要求10所述的方法，其特征在于，持久地存储所述文件的备份副本包括在所述计算机系统的一个或多个计算机可读介质上持久地存储所述文件的备份副本的至少一部分，所述计算机可读介质已被聚集，以便在所述计算机系统中包括用于存储所述文件的备份副本的非易失性存储器。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，还包括更新内容表格，所述内容表格包括被持久地存储在所述一个或多个计算机可读介质上的文件的备份副本的至少一部分。
16.如权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括将持久地存储文件的请求发送到所述文件系统。
17.如权利要求14所述的方法，其特征在于，在所述计算机系统的一个或多个计算机可读介质上持久地存储所述文件的备份副本的至少一部分包括在操作上耦合到所述计算机系统的远程存储上持久地存储所述文件的备份副本的至少一部分，其中所述计算机可读介质已被聚集，以便在所述计算机系统中包括用于存储所述文件的备份副本的非易失性存储器。
18.一种具有用于执行如权利要求10所述的方法的计算机可执行指令的计算机可读介质。
19.一种用于恢复文件的备份副本的方法，包括以下步骤：
执行具有恢复用户界面的应用程序，以恢复被持久地存储为文件的备份副本的世代文件；
发送获得作为所述文件的备份副本创建的一个或多个世代文件的列表的请求；
检索作为所述文件的备份副本创建的一个或多个世代文件的列表；
在用户界面中呈现作为所述文件的备份副本创建的一个或多个世代文件的列表；
接收从所述列表中被选为将要被还原的备份副本的世代文件的指示；以及
检索被选为将要被还原的备份副本的世代文件，并且，通过在应用程序可访问的名字空间中持久地存储所选择的世代文件，来还原所选择的世代文件。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，执行具有恢复用户界面的应用程序来恢复被持久地存储为所述文件的备份副本的世代文件包括：安装使所述世代文件作为备份副本被持久地存储在非易失性存储器中的可移动设备，以及确定所述备份副本是否是由所述计算机系统创建的。
21.一种用于制作文件的备份副本的计算机系统，包括：
可执行软件代码，用于请求文件被持久地存储；
操作上耦合到所述可执行软件代码的操作系统，用于接收对于持久地存储文件的请求，所述操作系统具有用于确定是否创建所述文件的备份副本的文件系统过滤器驱动器；
操作上耦合到所述文件系统过滤器驱动器的文件系统，用于持久地存储所述文件的备份副本；以及
操作上耦合到所述文件系统的存储聚集器，用于在所述计算机系统中聚集包括非易失性存储器在内的用于存储所述文件的备份副本的存储器。
22.如权利要求21所述的系统，其特征在于，所述文件系统过滤器驱动器包括操作上耦合的世代文件处理程序，用于创建世代文件作为所述文件的备份副本。
23.如权利要求21所述的系统，其特征在于，所述存储聚集器包括操作上耦合的存储枚举器，用于在所述计算机系统中标识可以被聚集用于存储所述文件的备份副本的持久存储。
24.如权利要求21所述的系统，其特征在于，还包括操作上耦合到所述操作系统的嵌入式设备，所述嵌入式设备包括持久存储。
25.如权利要求21所述的系统，其特征在于，还包括操作上耦合到所述操作系统的可移动设备，所述可移动设备包括持久存储。
26.如权利要求21所述的系统，其特征在于，还包括操作上耦合到所述操作系统的策略引擎，用于提供一个或多个策略，所述策略可以用来确定是否创建所述文件的备份副本。
27.如权利要求21所述的系统，其特征在于，用于请求文件被持久地存储的所述可执行软件代码包括用于还原所述文件的备份副本的恢复用户界面。
28.如权利要求21所述的系统，其特征在于，还包括操作上耦合到所述操作系统的恢复实用程序，用于还原所述文件的备份副本。
29.一种具有构成如权利要求21所述的系统的计算机可执行组件的计算机可读介质。
30.一种用于在计算机系统中制作文件的备份副本的方法，包括以下步骤：
接收对于持久地存储文件的、被发送到文件系统的请求；
确定是否备份所述文件，并且如果是，则创建所述文件的备份副本；
将持久地存储所述文件的备份副本的请求发送到所述文件系统；以及
在所述计算机系统的一个或多个计算机可读介质上持久地存储所述文件的备份副本的至少一部分，所述计算机可读介质已被聚集，以便在所述计算机系统中包括用于存储所述文件的备份副本的非易失性存储器。
31.如权利要求30所述的方法，其特征在于，还包括访问策略以确定是否备份所述文件。
32.如权利要求30所述的方法，其特征在于，还包括访问策略以确定应用于所述文件的备份类型。
33.如权利要求32所述的方法，其特征在于，还包括获得所述文件的一个或多个文件属性，并且确定可应用于所述一个或多个文件属性的备份类型。
34.如权利要求30所述的方法，其特征在于，创建所述文件的备份副本包括创建世代文件作为所述文件的备份副本。
35.如权利要求30所述的方法，其特征在于，还包括更新内容表格，所述内容表格包括被持久地存储在所述一个或多个计算机可读介质上的文件的备份副本的至少一部分。
36.如权利要求30所述的方法，其特征在于，还包括将对于持久地存储文件的请求发送到所述文件系统。
37.如权利要求30所述的方法，其特征在于，在所述计算机系统的一个或多个计算机可读介质上持久地存储所述文件的备份副本的至少一部分包括在操作上耦合到所述计算机系统的远程存储上持久地存储所述文件的备份副本的至少一部分，其中所述计算机可读介质已被聚集，以便在所述计算机系统中包括用于存储所述文件的备份副本的非易失性存储器。
38.一种具有用于执行如权利要求30所述的方法的计算机可执行指令的计算机可读介质。
39.一种用于恢复文件的备份副本的方法，包括以下步骤：
执行具有恢复用户界面的应用程序，以恢复被持久地存储在计算机系统的一个或多个计算机可读介质上的文件的备份副本，所述计算机可读介质已被聚集，以便在所述计算机系统中包括非易失性存储器；
发送获得所述文件的一个或多个备份副本的列表的请求；
检索所述文件的一个或多个备份副本的列表；
在用户界面中呈现所述文件的一个或多个备份副本的列表；
接收从所述列表中选择的将要被还原的备份副本的指示；以及
从所述计算机系统的一个或多个计算机可读介质中检索所选择的备份副本，并且通过在应用程序可访问的名字空间中持久地存储所选择的备份副本来还原所选择的备份副本，其中所述计算机可读介质已被聚集，以便在所述计算机系统中包括非易失性存储器。
40.如权利要求39所述的方法，其特征在于，执行具有恢复用户界面的应用程序来恢复被持久地存储在计算机系统的一个或多个计算机可读介质上的文件的备份副本包括：安装使备份副本被存储在非易失性存储器中的可移动设备，并且确定所述备份副本是否是由所述计算机系统创建的，其中所述计算机可读介质已被聚集，以便在所述计算机系统中包括非易失性存储器。
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