COS公共模型的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，智能卡軟硬件資源越來越豐富，人們對(duì)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(shù)相比于10年前得到了很大的提高，智能卡由最初的單應(yīng)用智能卡技術(shù)發(fā)展到多應(yīng)用智能卡技術(shù)、由專用平臺(tái)升級(jí)到通用平臺(tái)、由封閉式的系統(tǒng)研發(fā)環(huán)境升至開發(fā)式的系統(tǒng)研發(fā)環(huán)境，出現(xiàn)了基于Java虛擬機(jī)的開放式的卡片如Java Card。但Java Card由于缺少面向智能卡應(yīng)用的通用應(yīng)用開發(fā)框架，并且對(duì)芯片協(xié)處理器速度、存儲(chǔ)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(gè)程序之間也很難共享代碼資源。
　　傳統(tǒng)COS是針對(duì)某一種特定芯片開發(fā)的。事實(shí)上，這種操作系統(tǒng)與嵌入在芯片的ROM中的應(yīng)用程序別無二致。通常芯片生產(chǎn)商都是自己開發(fā)COS。因?yàn)橹挥袕S商才真正了解芯片底層的技術(shù)細(xì)節(jié)。由于受到處理能力和存儲(chǔ)空間的限制，傳統(tǒng)的芯片COS是專用的，即一個(gè)COS只針對(duì)一種芯片，為一種具體應(yīng)用而實(shí)現(xiàn)。由于對(duì)不同的智能卡并沒有一個(gè)通用的開發(fā)環(huán)境。每次要開發(fā)一種

3、新的應(yīng)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(chǎn)商生產(chǎn)出來的相同應(yīng)用的芯片可能并不兼容，這使同一系統(tǒng)中使用不同生產(chǎn)商的芯片變得很復(fù)雜。所有這一切導(dǎo)致傳統(tǒng)智能卡應(yīng)用的研發(fā)過程漫長(zhǎng)，開發(fā)成本大、技術(shù)不能共享等諸多問題，制約生產(chǎn)發(fā)展，不符合市場(chǎng)發(fā)展需求。
　　根據(jù)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(tǒng)內(nèi)的各主要模塊。分析智能卡COS內(nèi)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(guān)系。
　　其次，通過對(duì)現(xiàn)有的不同的COS的體系結(jié)構(gòu)的模型的提取、歸類，對(duì)不同的類型的COS的體系結(jié)構(gòu)的模型分析優(yōu)缺點(diǎn)。根據(jù)當(dāng)前應(yīng)用要求的分析和對(duì)現(xiàn)有的COS模型的分析，結(jié)合現(xiàn)有應(yīng)用的研究，提出一個(gè)統(tǒng)一的COS的結(jié)構(gòu)模型。并且從時(shí)間、空間、安全、實(shí)現(xiàn)效率方面闡述和論證該模型的特點(diǎn)。
　　最后在通過分析三種智能卡芯片的基礎(chǔ)上，歸納出一虛擬芯片，并以該虛擬芯片為基礎(chǔ)，提出智能卡操作系統(tǒng)硬件

5、驅(qū)動(dòng)抽象層的概念。封裝底層驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一接口，使得智能卡操作系統(tǒng)上層應(yīng)用與底層驅(qū)動(dòng)的關(guān)系為松耦合高內(nèi)聚，提高了移植的效率。針對(duì)于不同智能卡硬件資源，當(dāng)代碼存儲(chǔ)空間有限時(shí)使用靜態(tài)加載，可以節(jié)省存儲(chǔ)空間，如果對(duì)于系統(tǒng)的移植性能有較一個(gè)要求時(shí)，可使用驅(qū)動(dòng)動(dòng)態(tài)加載。通過兩種驅(qū)動(dòng)加載方式的靈活使用，可應(yīng)用于各種不同類型智能卡芯片。從而加快智能卡操作系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)和移植的效率，縮短智能卡操作系統(tǒng)開發(fā)的周期，減少智能卡操作系統(tǒng)的研發(fā)經(jīng)費(fèi)，使其可盡快的投