[发明专利]一种基于增量快照的时空隔离域快速恢复方法和系统

说明书

本发明公开了一种基于增量快照的时空隔离域快速恢复方法和系统，所述系统包括：快照管理模块，用于在时空隔离域的时间调度表中预留一个用于快照域运行的时间窗口，然后根据时间调度表的调度运行快照域，并在快照域中执行其它域的域快照生成和域回卷恢复；所述快照管理模块包括：域快照模块、增量模块、数据压缩模块和域回卷恢复模块。本发明利用时空隔离域操作系统的调度特点，可以在不暂停其他域的情况下实现快照并保证了实时性，同时，利用压缩解压算法，以及基于二进制算法实现的增量快照功能，能够更好地使用存储资源。

技术领域

本发明涉及信息技术领域，尤其是一种基于增量快照的时空隔离域快速恢复方法和系统。

背景技术

域是资源分配和释放的单位，通过域可以实现应用间的隔离和保护，域也是应用隔离保护的单位，每个域有独立的运行时间和运行空间。当一个应用出现致命错误不会影响到其他域，更不会影响到时空隔离域内核。快照也叫检查点技术是容错计算机系统故障恢复的主要手段之一。检查点常常与卷回恢复结合在一起使用，所以也称为检查点与卷回恢复技术。系统在程序的整个执行过程中，每隔一定时间把整个程序的状态保存到可靠存储介质上。在发生故障之后，程序重新启动并恢复保存的程序状态，从保存点状态继续执行，把计算损失减小到状态保存时刻到故障发生时刻这段时间所作的计算。通过这样的恢复操作使得程序可避免失效后就要从头开始执行，从而使计算损失得以降低，尤其对于运行时间很长的科学计算。但检查点技术只能用于偶然性故障的恢复，对于永久性故障则无能为力，因为后者必须通过维修而不是重新执行来使故障消失，此外能否成功恢复还依赖于稳定存储器的可靠性，即必须保证存储在稳定存储器内的检查点信息不被损坏。

目前，主流的桌面操作系统中实现了快照技术，因为快照技术与操作系统内核紧密相关，因此不同操作系统对快照技术的实现存在较大差异。当前快照技术主要侧重于保存程序的所有数据和状态，导致消耗大量存储。且对程序实行快照时必须暂停程序运行，以便保存确定性的程序数据，快照完成后再恢复程序运行，针对在不同关键等级应用混合运行的系统中，对关键应用实行暂停操作，可能导致不可预期的后果。

因此针对时空隔离域操作系统特点，如何实现时空隔离域快照技术以及提高存储使用率和在不主动暂停程序的情况下实现快照是当前需要解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种基于增量快照的时空隔离域快速恢复方法。

本发明提供了一种基于增量快照的时空隔离域快速恢复方法，所述方法为，根据时空隔离域操作系统的调度特点，在时空隔离域的时间调度表中预留一个用于快照域运行的时间窗口，然后根据时间调度表的调度运行快照域，并在快照域中执行其它域的域快照生成和域回卷恢复；其中：

所述域快照生成的步骤包括：

S11，获取域的快照相关信息，并根据域快照信息构建快照头信息；

S12，将所述快照头信息基于bsdiff二进制差分算法生成增量差分包；

S13，基于压缩算法压缩所述增量差分包；

所述域回卷恢复的步骤包括：

S21，基于解压算法解压被压缩的所述增量差分包；

S22，基于bspatch算法从所述增量差分包中还原快照头信息；

S23，根据还原的快照头信息恢复域运行。

进一步地，所述域的快照相关信息包括域控制块信息和域内存数据；所述域控制块信息包括域运行时间、域运行状态、域寄存器上下文、域地址空间映射、域使用的内核对象；所述域内存数据包括核心栈和域段数据；所述域段数据包括代码段、数据段和BBS段。