动态多应用智能卡文件系统的研究与设计

　　1.2 文件访问以及文件管理

　　所有EF 文件头中都含有属性字段，指明此文件的特殊信息。属性字段占两字节，字段中的每一 比特位代表一种属性。它们在创建时确定，不允许更改。目前只使用了前三个比特位，分别是：

　　1）可删除属性。此属性位为1 表示可以被删除，0 表示不可被删除。

　　2）可写属性。此属性位为1 表示可以被修改，0 则表明此文件为只读文件。

　　3）可读属性。此属性位为1 表明此文件可以被浏览，0 表示不可以被浏览。

　　应用要对文件访问需要达到一定的安全状态。当该应用的进程现有状态满足所需要状态，并且符 合和该文件的属性要求时，该进程才能访问文件。当前进程的安全状态是由其是否满足当前目录文件 下的KEF 中的相应密钥决定的。在MF 下仅有DF（应用目录），没有EF 文件，其KEF 则只含有创 建密钥，读密钥，删除密钥。而一般的KEF 文件中含有四个密钥，分别是读密钥，写密钥， 创建密 钥，删除密钥。

　　为了方便文件管理，有一些典型变量要保存在 RAM 中，把这些变量封装成一个结构体CMB， 放在进程的PCB 中。一个CMB 块包含如下变量：1）mfhead。此变量总指向最高层MF 文件头地址。 2）mfsecurity。此变量表明MF 达到的安全状态。其初始值在进程建立时赋值。3）dfsecurity。此变量 表明现行选择的DF 达到的安全状态。其初值在进程建立时赋值。4）currentdf、currentwef。这两个 变量分别为当前DF、当前WEF 文件头地址。在进程时它们的值为NULL，在进程运行过程中由 SELECT 命令显式赋值。5）currentrecord_adr。此变量在当前WEF 为记录结构时使用，它指向当前使 用记录号, 如为透明文件，无效地址。在进程建立或者重新选择WEF 时，其值被赋为0。由记录结构 WEF 读、写命令更改。6）currentef_kef。此变量为当前DF 下KEF 文件头地址。当创建进程时，就 会创建一个CMB 块，其 currentdf 被赋为当时正在访问的DF，安全状态被赋为0。如果currentdf 为 0 时，表示当前的工作目录为MF。

　　1.3 EEPROM 的划分

　　该智能卡的EEPROM 大小为256K，其中分为应用数据区（32K），应用代码去（160K），系统区 （16K）以及交换区（48K）。

　　应用数据区存放着应用的配置数据，并且都是以文件的形式存储的。应用数据区的 EEPROM 是 以页的形式动态分配给各个应用，每页大小为32 字节。每个文件的页地址信息由文件分配表详细记 录。应用代码区存放着应用的运行代码。应用代码区分为40 块，每块大小为4K。块和应用是一一对 应的关系，即每块对映一个应用。系统区：存放操作系统的信息以及用于管理应用及文件的一些系统 表：应用使用表，文件分配表，文件打开表，数据区使用表。文件打开表是用来防止读写冲突的，当 某文件正在被改写时，需要给该文件上锁，等对该文件操作完成后再对该文件解锁。

　　数据区使用表记录了应用数据文件在数据区的存储情况，当一个应用要访问某一个数据文件时，需要查看该表，检查 该文件是否属于该应用，防止应用篡改其他应用的数据文件。操作系统的信息用超级块记录。交换区 就是当内存不足时，使用交换区来扩充内存。

　　2 文件系统

　　2.1 文件分配表

　　该操作系统中，文件系统仅设计到应用数据区，和应用系统区以及应用代码去无关，所以文件系 统占32K 的EEPROM 空间。数据区是以页的形式分配给文件的，每页大小是32 字节，共设有1024 页。存储在系统区的文件分配表占用1K 空间。分配表如图2 所示：该表一共有1024 页(用十六进制 表示)，第1 页代表数据区的前32 个字节，以后依次类推。当表项为FFFF，表示文件结束。当记录 为FFFE 时，该页可用。每页的表项记录该文件下一页的页码。如图所示。该文件占用的页码分别是 1，0xC，0xD，0x10，0x14。