[發明專利]智能卡嵌入式操作系統及其控制方法

有效

• 申請號: 200610072909.3
• 申請日: 2006-04-03
• 公開（公告）號: CN101051280A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發明（設計）人: 葉新;雷繼業
• 申請（專利權）人: 北京握奇數據系統有限公司
• 主分類號: G06F9/46
• 分類號: G06F9/46;G06K19/07
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司
• 代理人: 郭潤湘

技術領域

本發明涉及嵌入式領域，尤其涉及一種智能卡以及USB?TOKEN領域中智能卡嵌入式操作系統及其控制方法。

發明背景

隨著科技的不斷進步，智能卡應用已經逐漸成為人們生活中不可或缺的一部分。從樓宇門禁到移動電話、從公交一卡通到校園一卡通、從EMV銀行卡到電子身份證，這諸多應用都與智能卡息息相關。隨著智能卡應用的不斷推廣與普及，人們對智能卡的功能需求也越來越多樣化，豐富多彩的應用需求使得智能卡的硬件工藝水平日新月異：CPU位數上，從最初的8位CPU，到現在廣為使用的16位CPU，再到正在逐步推廣的32位CPU；存儲容量上，從最初的幾十字節，到現在的幾十K、上百K甚至M級的大容量；存儲器類型上，從最初的ROM、RAM、EEPROM，到現在的NOR?FLASH，再到新的NOR?FLASH與NAND?FLASH融合技術；傳輸接口上，從ISO7816單一接口，到融合MMC、USB等快速接口的多通道等。

智能卡硬件工藝的發展日新月異，而智能卡的片上操作系統的結構卻始終沒有太大變化。圖1顯示了現有智能卡的軟硬件架構框圖，從圖1中可以看出，現有智能卡的軟硬件架構僅由硬件平臺、自定義的卡操作系統(COS)和智能卡的應用三部分組成，其中，多數情況下卡操作系統和應用是作為一個整體而存在的，它們之間并沒有明顯的界限。在這種結構中，由于卡操作系統通常是針對特定的硬件平臺開發的，因此，當硬件平臺更換時，卡操作系統也要相應做比較大的改動。圖2顯示了現有智能卡操作系統的一般流程，從圖2中可以看出，現有智能卡操作系統通常是一個比較簡單的前/后臺系統(foreground/background)或超循環系統(super-loop)，系統是一個無限的循環，循環中調用相應的函數完成相應的操作，中斷服務程序處理異步事件，時間相關性很強的關鍵操作(critical?operation)靠中斷服務來保證。因為中斷服務提供的信息一直要等到后臺程序運行到該處理這個信息時，才能得到處理。這種系統在處理信息的及時性上，比實際上可以做到的要差。最壞情況下的事件響應時間取決于整個循環的執行時間。因為循環的執行時間不是常數，程序經過某一特定部分的準確時間也是不能確定的。進而，如果程序修改了，循環的時序也會受到影響。

又由于傳統卡操作系統的超循環結構，使得這種系統同時管理多種不同的應用具有較大的復雜性，因此，在傳統結構的智能卡中，通常一張卡只對應著一個應用，也就是說，通?？ú僮飨到y只管理著一個應用。因此，多數情況下應用和卡操作系統是在一起開發的，它們之間并沒有明顯的界限劃分。

隨著智能卡底層硬件平臺的不斷豐富，這種傳統的智能卡軟硬件架構已逐漸不再能夠滿足需求，新型的能夠處理大容量、多通道、多應用、具有更強實時性的卡操作系統有待推出。

發明內容

本發明的目的在于提供一種智能卡嵌入式操作系統(COS------ChipOperating?System)及其實現該系統的方法，用以解決現有技術中存在一張智能卡只能對應一個應用以及一個硬件平臺的問題。

本發明的目的是這樣實現的：

本發明為一種智能卡嵌入式控制系統，用于管理與控制在與外部信息交換的硬件平臺上執行創建任務，該系統包括初始化單元、實時內核單元及任務單元，所述硬件平臺分別與初始化單元、實時內核單元及任務單元相關聯，所述硬件平臺包括ISO7816數據傳輸通道和其他數據傳輸通道，所述其他數據傳輸通道為MMC數據傳輸通道和/或USB數據傳輸通道；所述的實時內核單元包括任務初始化單元、任務控制單元以及任務調度單元；其中

初始化單元，用于對硬件平臺以及實時內核單元進行初始化；

任務初始化單元，用于對任務單元的任務創建以及初始化，所述任務包括ISO7816任務和其他任務；

任務控制單元，根據設定的規則對任務單元的任務進行檢查并啟動任務調度單元；

任務調度單元，在任務控制單元的控制下對任務單元的任務進行調度執行；

任務單元，至少包含任務初始化單元創建的ISO7816任務和其他任務，所述其他任務為MMC任務和/或USB任務，所述ISO7816任務負責根據ISO7816通訊協議接收從所述ISO7816數據傳輸通道傳來的命令，解析并執行該命令，將命令執行結果通過所述ISO7816數據傳輸通道返回；所述MMC任務負責根據MMC通訊協議接收從所述MMC數據傳輸通道傳來的操作請求，響應并執行該操作請求；所述USB任務負責根據USB通訊協議接收從所述USB數據傳輸通道傳來的操作請求，響應并執行該操作請求。