Small-OS智能卡操作系统的设计准则

　　Small-OS应当是一个简单的智能卡操作系统，它不需要大量的程序代码，正如产生它的真实模型那样，具有较低的复杂性，这使得它的结构可以理解并易于掌握。它严格地用模块方式建立，这就是说以合理的工作量就能用增加的命令直接予以扩充。其文件系统和所支持的命令均毫无例外地遵照国际标准ISO/IEC 7816-4。作为一个选项，选择了ISO/IEC 7816-4的协议子集N'，进行了智能卡领域中通常都具有的一些扩充。

　　因此，Smalll－OS的意图是用于卡发行后不需要应用的情况中。然而，取决于可使用的存储量，几个 不同的应用可以相互独立地在智能卡中运行。换言之，Small-OS是一个多应用的操作系统。不过，它没有可 能把程序代码到卡中并在卡内执行它。总之，Small-OS可与第1代的智能卡操作系统相比，比如那些仍 以不同形式在使用的GSM应用。

　　尤其是ISO/IEC 7816-4标准中还描述了一个基本的文件系统和数条智能卡的基本命令。这方面的主要的特 点是智能卡的接口而不是操作系统的内部结构。此外，遗憾地是，这里有大量的选项和少量通道还有待于解 释。于是，在实践中用规范使可能的变化数量显著地减少以变得合理，诸如GSM 11.11规范那样，来保证不 同实现间的相容性。

　　因此，对于真正的智能卡操作系统而言，“和ISO/IEC 7816-4相容”的规定决不表明在所有方面都严格相 同，这应当需要一个详细的规范，它应当再次成为ISO/IEC 7816-4标准的一个单独解释的部分。结果，在实 践中通常仅仅是命令被成功执行，而在出现差错时则有不同的差别。因而，对于Small-OS，对ISO/IEC相同 的7816ˉ4的解释通常是在伪代码上来确定的，在解释标准的限度内，Small-OS真正地遵照了ISO/IEC 7816 -4标准，并且尽可能相应于智能卡行业中通常对标准的理解。

　　经常可以发现有关回送代码方面智能卡操作系统存在着主要差别，因为在ISO/IEC 7816-4中对各个回送代 码的使用和优先级未做详细描述，必须做出取舍。Samll-OS和所有其他操作系统不同，至少有编码公用的好 处。这就是说，有可能在每一点上去细致地决定产生那个回送代码。

　　如果要对某个智能卡微控制器实现Small-OS，大约需要5～6KB ROM，128字节RAM和至少1KB的EEPROM，这取 决于存在的应用的数量（使用8051处理器）。作为一般的条件，假定采用T＝1数据传输协议，加密算法采用 了DES，如果有某些应用确实需占用较多的内存，可以使用一个具有较多的EEPROM的微控制器而不存在任何 问题，这不会影响操作系统也不需要任何修改。

　　Small-OS的层次结构与命令执行流程如图1～图5所示，图6为这些图中所用符号的图例。

图1 Small-OS的层次结构与所导致的调用安排
（调用标记A用于操作系统启动时，标记B用于调用命令，而标记C则用于命令内对文件系统的访问。调用标记“D”则用于加密算法。数字标明了程序调用的顺序）

图2  Small-OS：操作系统启动和测试过程的数据流程图

图3 Small-OS：复位和数据传送流程图

图4 Small-OS：命令处理的低层数据流程图

图5 Small-OS：对文件和as内核的访问的低层数据流程图

        图6 Small-OS的数据流程图中使用的符号（终端标识着位于所考虑的系统之外的与系统交换数据的对象。处理是在所考虑的系统之内的，
它处理输人的数据流并产生输出的数据流。数据存储是一个存储数据可写人和读出的地方。在Robertson［Robertson 96］中有关于这种类型的系统分析的详细介绍）

　　欢迎转载，信息来源维库电子市场网（www.dzsc.com）