uim详解-5（卡上操作系统cos）

目前智能卡cos有两种，一种是采用javacard技术，另一种是native技术。

javacard顾名思义就是使用java语言来实现应用，当然底层还是C语言。用java语言的目的是使得便于实现同一张卡多种应用applet。相对的native是使用C来编写，创建不同的ADF文件来实现不同应用。从个人化流程来说，JavaCard规范推荐统一的通用个人化流程(CPS)，在创建安全通道后，通过统一的Store Data命令完成卡片的个人化。而native不同厂家定义完全不同的个人化流程，采用完全不同的个人化指令，纷繁复杂，不便于掌握，也不便于统一。JavaCard对applet进行添加，修改，删除不影响整体稳定，这是native卡难以做到的。

下面介绍javacard与native两种技术的代码框架。

native卡片开机流程：上电初始化之后，处在一个for循环中，读取串口数据，并解析。把从串口收到的数据经APDU解析后，通过INS(还需要检查CLA、P1、P2之类)等来找到该命令所对应的函数执行并返回结果。可以简单点来说就是一个APDU指令对应于卡内的一个功能函数。这种实现把硬件操作与应用糅杂在一起，便于实现，不方便维护。

java卡cos仿造android系统，把跟硬件相关如native卡里的HAL层、通讯层、文件系统、算法、安全等都封装成了java的native方法，把java卡上的智能卡应用开发与底层接口开发分开，便于开发与维护。java卡的底层都是一些寄存器操作，这个需要根据芯片手册来分析，这里就不多介绍，本文主要讲java卡的vm与应用。

java卡vm：

上图很清晰的介绍了off-card跟on-card上jcvm的操作。jcvm简单说就是jvm的一个子集。

接下来介绍一下openjcvm，源码路径：http://download.csdn.net/download/song_ey/5080467

虚拟机文件转换java->class->cap->ijc，openjcvm就是一个进程，运行参数为ijc文件，源码如下：

 if(argc<2){std::cout<<"Usage: "<<argv[0]<<" library1.ijc library2.ijc ... applet.ijc"<<std::endl;//std::cout<<"Usage: "<<argv[0]<<"library1.ijc library2.ijc ... applet.ijc engine.ijc"<<std::endl;exit(1);}

然后把java代码解析放入队列中：

 CardLibList::libList.push_back(buildJavaLang());CardLibList::libList.push_back(buildJNI());//for(i=1;i<argc-2;i++)for(i=1;i<argc-1;i++){int iDataLength = readBin(argv[i],dataBuffer);CardLibList::libList.push_back(buildApplet(dataBuffer,iDataLength));}

下面看一个运行的示例：

 unsigned char* dataBuffer=new unsigned char[10000];int iDataLength = readBin(ijcFileName,dataBuffer);CardApplet* capp = (CardApplet*)buildApplet(dataBuffer,iDataLength);capp->displayInfo();capp->install();capp->process();

可以看出，虚拟机把ijc文件读出后转换成c++类来存放，然后调用里面的方法。

java card语言特点：

1.不支持动态加载 2.不支持安全管理 3.不支持finalization 4.不支持多线程 5.不支持克隆 6.不支持java包中部分访问控制 7.不支持某些关键字，数据类型，核心类

applet的状态切换：

applet应用代码包含install跟process函数，install正常来说就是调用构造函数，process的入参为apdu。

applet开发过程：

jcardsim为java card runtime environment simulator，类似手机模拟器，是针对java card的模拟器，以proxyclass方法，用自己的class文件替换原先库中的class文件，把native方法替换或者屏蔽。从而实现在PC上运行卡上代码。

本文介绍了javacard跟native的cos，当然只是介绍了个框框，总的来说native代码与javacard的底层都是C语言，基本就是一个简单的逻辑，主要是跟寄存器打交道。javacard的applet就是实现install跟process等接口，达到安装运行。另外还讲到的jcvm，后续会再讲解vm。到此uicc的相关知识就到此为止。

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