COS公共模型的研究與設計.pdf

1、隨著科學技術的高速發(fā)展，智能卡軟硬件資源越來越豐富，人們對作為信息載體的智能卡的要求也越來越高。即便智能卡開發(fā)技術相比于10年前得到了很大的提高，智能卡由最初的單應用智能卡技術發(fā)展到多應用智能卡技術、由專用平臺升級到通用平臺、由封閉式的系統研發(fā)環(huán)境升至開發(fā)式的系統研發(fā)環(huán)境，出現了基于Java虛擬機的開放式的卡片如Java Card。但Java Card由于缺少面向智能卡應用的通用應用開發(fā)框架，并且對芯片協處理器速度、存儲空間等都有著很高

2、的要求，開發(fā)門檻依然很高，很難開發(fā)出高效的程序，而且多個程序之間也很難共享代碼資源。
　　傳統COS是針對某一種特定芯片開發(fā)的。事實上，這種操作系統與嵌入在芯片的ROM中的應用程序別無二致。通常芯片生產商都是自己開發(fā)COS。因為只有廠商才真正了解芯片底層的技術細節(jié)。由于受到處理能力和存儲空間的限制，傳統的芯片COS是專用的，即一個COS只針對一種芯片，為一種具體應用而實現。由于對不同的智能卡并沒有一個通用的開發(fā)環(huán)境。每次要開發(fā)一種

3、新的應用，都需要重新了解新的開發(fā)環(huán)境。由于所有的智能卡都是在專門的開發(fā)環(huán)境中開發(fā)出來的，不同芯片的生產商生產出來的相同應用的芯片可能并不兼容，這使同一系統中使用不同生產商的芯片變得很復雜。所有這一切導致傳統智能卡應用的研發(fā)過程漫長，開發(fā)成本大、技術不能共享等諸多問題，制約生產發(fā)展，不符合市場發(fā)展需求。
　　根據上述背景，本文首先深入研究智能卡基本工作原理以及智能卡操作系統內的各主要模塊。分析智能卡COS內通信管理模塊、文件管理模塊

4、、安全模塊、硬件資源等模塊之間具體的交互關系。
　　其次，通過對現有的不同的COS的體系結構的模型的提取、歸類，對不同的類型的COS的體系結構的模型分析優(yōu)缺點。根據當前應用要求的分析和對現有的COS模型的分析，結合現有應用的研究，提出一個統一的COS的結構模型。并且從時間、空間、安全、實現效率方面闡述和論證該模型的特點。
　　最后在通過分析三種智能卡芯片的基礎上，歸納出一虛擬芯片，并以該虛擬芯片為基礎，提出智能卡操作系統硬件

5、驅動抽象層的概念。封裝底層驅動，實現統一接口，使得智能卡操作系統上層應用與底層驅動的關系為松耦合高內聚，提高了移植的效率。針對于不同智能卡硬件資源，當代碼存儲空間有限時使用靜態(tài)加載，可以節(jié)省存儲空間，如果對于系統的移植性能有較一個要求時，可使用驅動動態(tài)加載。通過兩種驅動加載方式的靈活使用，可應用于各種不同類型智能卡芯片。從而加快智能卡操作系統應用開發(fā)和移植的效率，縮短智能卡操作系統開發(fā)的周期，減少智能卡操作系統的研發(fā)經費，使其可盡快的投