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1、密级：保密期限： 姥右却童大警 硕士研究生学位论文 学号：9 7 $ 8 5 姓名： 奎壬遂 专 业： 让篡扭叠堂皇笾苤 导师： 陵堑萱 学院：圆终撞盔受塞瞳 2 0 1 0 年1 月1 0 日 j r ， 严 独创性( 或创新性) 声明 本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特J j t l D n 以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不 包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他 教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任 何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 申请学位论
2、文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 - ，1 本人签名：丝兰越日期：堡! 翌：! 。! Q 关于论文使用授权的说明 学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定，即： 研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有权保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借 阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它 复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密后遵守此规定) 保密论文注释：本学位论文属于保密在年解密后适用本授权书非保密论 文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。 本人签名
3、： 导师签名： 多年置知 日期：M 二，鱼 日期：丝! 垒：3 ：! 刍_ ， 智能卡操作系统内核的研究与实现 摘要 智能卡的发展己有近3 0 年的历史，目前己广泛应用到公安、医 疗、交通、金融、电信、社保、石油、体育等各个行业中，随着智 能卡应用的推广，智能卡的产业链也得到极大的完善和细分。整个 产业链从智能卡芯片设计、硅晶片的生产制造、芯片封装、智能卡 C O S 研发、个人化、发行卡最终到用户，整个产业链将随着技术和 应用的发展，将进一步细分。本文所描述的内容主要是智能卡产业 链中的一个重要环节：智能卡C O S 内核的研发。 本论文主要针对国产智能卡芯片来讨论操作系统内核的设计， 并实
4、现智能卡内核的相关功能。本文首先描述所选课题背景和研究 内容，总结了智能卡的发展现状。详细介绍了智能卡的分类和智能 卡C O S 的功能，阐述智能卡的物理特性、组织结构以及智能卡遵循 的国际标准体系。随后，依据选用的芯片，简要阐述了该芯片系统 的硬件结构，并根据该芯片的特性，文章具体说明了内核的设计方 案，包括文件系统、安全系统、备份与恢复机制。 本文重点给出了内核主流程即通信模块的详细设计，重点介绍 了A T R 发送、P P S 协议、A P D U 命令处理的流程方式。根据系统设 计方案进行模块划分，并对各个接口函数的定义和功能进行了说明。 接着还阐述了系统的调试方式，并针对本系统给出了
5、详细的测试方 案，包括功能测试、单元测试和性能测试等，以保证系统完成功能 符合标准，达到预期目标。最后，给出了一种芯片移植方案，以保 证该C O S 能得到广泛的应用。根据应用证明本文所述相关设计开发 方案是正确可行的。 关键字：智能卡；C O S ；F L A S H ；A P D U ；T i m e r ；D E S r o R E S E A R C HA N DI M P L E M E N T A T I o No F o P E R A T I N GS Y S T E MC o R EL A Y E RO FS M 睑R T C A R D A b s t r a c t S
6、m a r tc a r dh a sb e e nd e v e l o p e d n e a r l y3 0y e a r s C u r r e n t l y , i th a sb e e n w i d e l ya p p l i e dt op u b l i cs e c u r i t y , h e a l t hc a r e ，t r a n s p o r t a t i o n ，f i n a n c e ， t e l e c o m m u n i c a t i o n s ，s o c i a ls e c u r i t y , o i l ，s
7、p o r t sa n do t h e rv a r i o u s i n d u s t r i e s W i t ht h ep r o m o t i o no fs m a r tc a r d ，S m a r tc a r di n d u s t r yc h a i n h a sa l s ob e e ng r e a t l yi m p r o v e da n ds u b d i v i s e d T h ew h o l ei n d u s t r y c h a i ni sf r o mt h es m a r tc a r dc h i pd e
8、 s i g n ，s i l i c o nc h i pm a n u f a c t u r i n g ， c h i pp a c k a g i n g ，s m a r tc a r d sC O SR & D ，p e r s o n a l ，a n di s s u i n gc a r d st o t h ee n du s e r W i t ht h ed e v e l o p m e n to ft e c h n o l o g y , t h ew h o l ei n d u s t r y c h a i nw i l lb ef u r t h e r
9、s u b d i v i d e d T h i sp a p e rd e s c r i b e sa ni m p o r t a n tl i n k i nt h ec h a i ni nt h es m a r tc a r di n d u s t r y ：r e s e a r c ha n dd e v e l o p m e n to ft h e c o r el a y e ro fs m a r tc a r dC O S T h em a i no b j e c t i v eo ft h i sp a p e ri st od e s i g nt h e
10、c o r el a y e ro f o p e r a c t i o ns y s t e ma n di m p l e m e n tr e l a t e df u n c t i o no fc o r el a y e ro ft h e s m a r tc a r d T h i sp a p e rf i r s ti n t r o d u c e st h ec l a s s i f i c a t i o na n df u n c t i o n so f s m a r tc a r dC O Si nd e t a i l ，t h e nd e s c r
11、 i b e st h ep h y s i c a lc h a r a c t e r i s t i c so f s m a r tc a r d s ，o r g a n i z a t i o n a ls t r u c t u r e ，t h ei n t e r n a t i o n a ls t a n d a r ds y s t e m t h a tt h es m a r tc a r df o l l o w s S u b s e q u e n t l y , t h i s p a p e rd e s c r i b e st h e h a r d
12、w a r ea r c h i t e c t u r eo ft h ec h i ps y s t e ma c c o r d i n gt ot h ec h o o s e nc h i p a n dd e s c r i b e dt h ed e s i g no ft h ec o r ep r i n c i p l e si nd e t a i lb a s e do nt h e c h a r a c t e r i s t i c so ft h ec h i p ，i n c l u d i n gf i l es y s t e m s ，s e c u r
13、 i t ys y s t e m s ， b a c k u pa n dr e c o v e r ym e c h a n i s mm e c h a n i s m T h i sa r t i c l eg i v e st h ee t a i l e dd e s i g no ft h em a i np r o c e s s e s ，t h a ti st h e c o m m u n i c a t i o nm o d u l ea n dh i g h l i g h t st h eA T Rs e n t ，P P Sp r o t o c o l ， A
14、P D Uc o m m a n dp r o c e s s i n gm e t h o d T h e n ，d i v i d e sm o d u l e sa c c o r d i n gt o s y s t e md e s i g na n dd e s c r i b e dt h ed e f i n i t i o no ft h ed e f i n i t i o no fv a r i o u s i n t e r f a c ef u n c t i o n sa n df e a t u r e s T h e n ，t h i sp a p e rp o
15、 i n t so u tt h es y s t e m I I I d e b u g g i n gm o d ea n dg i v e st h ed e t a i l e dt e s t i n gp l a ni n c l u d i n gf u n c t i o n a l t e s t i n g ，u n i tt e s t i n ga n dp e r f o r m a n c et e s t i n gt oe n s u r et h es y s t e mt o c o m p l e t et h er e q u i r e df u n
16、c t i o na n da c h i e v et h ed e s i r e do b j e c t i v e s F i n a l l y , t h ep a p e rp r e s e n t sac h i pm i g r a t i o np r o g r a mt oe n s u r et h a tt h eC O Sc a n b ew i d e l yu s e d P r a c t i c eh a sp r o v e dt h a tt h i sa r t i c l et a l k e da b o u tt h e r e l e v a n tt e c h n i c a la n dd e s i g nd e v e l o p m e n tp r o g r a m si s c o r r e c ta n d f e a s i b l e K e y w o r d s ：S m a r tC a r d ；C
