[发明专利]用于计算环境的活动回滚

说明书

提供了用于回滚计算环境的第一计算设备。计算设备包括被配置为获取包含条目的流的处理器，所述条目包括快照条目、存储器条目和输入/输出条目，其中每个条目包括信息并与时间戳相关联。处理器还被配置为接收与第一时间戳相关联的快照条目，使用在与第一时间戳之后的时间戳相关联的至少一个存储器条目中提供的信息来还原到存储器状态，并且重新执行先前执行的过程，其中过程的重新执行使用第一时间戳、来自所接收的快照条目的信息、以及用于与关联于第一时间戳之后的时间戳的输入/输出条目对应的输入/输出操作的信息而开始。

背景技术

现代计算系统能够运行各种各样的软件应用和平台。开发人员采用编程语言编写这些软件应用。例如，开发人员可以使用C、C++、Objective（目标）-C或Java编写应用。然后，开发人员可以将应用编译成处理器可以直接执行的目标代码或机器代码。

在运行时，处理器可以与计算机系统的其他组件交互。例如，处理器可以将数据存储在系统存储器中。处理器可以访问计算机系统存储器、图形存储器、高速缓存存储器或连接的存储设备（诸如硬盘）。此外，处理器可以与各种输入/输出（“I/O”）设备交互。例如，键盘或鼠标可以提供用户输入，图形监视器可以显示来自应用的输出，并且网络接口可以允许应用跨网络发送和接收数据。

操作系统（诸如Microsoft Windows、Linux或Max OS X）在基础硬件上运行，从而提供用于附加应用的平台。开发人员可以编写在特定操作系统上运行的应用。应用可以利用内置到操作系统中的软件库和功能来提供对底层硬件组件的访问。

虚拟化技术已经广泛用于共享有限的计算机硬件资源。在有时也称为平台虚拟化环境的硬件虚拟化环境中，一个或多个虚拟机可以利用其自身的操作系统来模拟主机计算机。特别地，在这些虚拟机上执行的软件可以与底层硬件资源分离。因此，在单个主机计算机上运行的多个虚拟机可以均具有其自身的操作系统。例如，运行Microsoft Windows操作系统的计算机可以主控多个虚拟机：模拟运行Linux操作系统的计算机的一个虚拟机，基于其可以执行基于Linux的软件；模拟运行OS X的计算机的第二虚拟机，在其上可以执行基于OS X的软件；以及每个均运行其自身的操作系统的附加虚拟机。

无论处理器是物理的还是虚拟的，处理器都可以通过遵循经编译的软件应用中的每个指令来执行计算机程序。当应用被编译时，程序被转换成可由特定类型的处理器读取的指令序列。过程可以通过将指令加载到处理器中、确定该指令需要什么动作、以及采取该动作来执行用于每个指令的指令周期。处理器可以对程序中的每个指令重复该周期，直到应用完成运行。

由处理器执行的指令可以直接影响计算环境的其他方面。指令可以将数据写入到存储器。此外，程序指令可以向连接到计算机的其他设备请求数据。例如，通常称为输入/输出设备或I/O设备的这些设备可以包括硬盘、键盘、鼠标或光驱。处理器可以将数据写入到I/O设备并从I/O设备读取数据。I/O设备可以通知处理器它们具有用于所述处理器的数据。该通知称为中断请求（“IRQ”）。当处理器从I/O设备接收到IRQ时，处理器可以中断其当前执行，从设备读取数据，并继续其执行。此外，处理器可以向I/O设备写入数据或者发起与I/O设备的交互。处理器通常将向I/O设备请求数据，等待直到I/O设备完成，然后从I/O设备读取数据。因为与I/O设备交互有时可能比其他处理器任务花费长得多的时间，所以现代处理器可以使用直接存储器访问（“DMA”）。使用DMA，处理器可以发起与I/O设备的交互，可以在等待I/O设备响应的同时继续执行其他指令，并且可以处置来自设备的IRQ，从而通知处理器所述请求完成。

处理器指令的次序和结果是确定性的。使用相同的输入数据和相同的指令，将发生相同的结果。这种确定性可以允许当执行应用指令时可预测的结果。然而，I/O数据是非确定性的。从I/O设备的读取或IRQ的结果将不总是产生与先前的读取或IRQ相同的结果。由于它们的非确定性，I/O操作本质上是不可预测的。当尝试确定处理器确切执行历史时，这种不可预测性可能引起困难。