[发明专利]提高掉电保护数据缓冲存储器使用寿命的方法及智能卡

摘要

本发明涉及一种智能卡在工作过程中意外掉电、恶意插拔卡片时，命令执行过程中的数据保护和提高掉电保护数据缓冲存储器使用寿命的方法及智能卡，智能卡操作系统中的掉电保护子系统由随机数产生模块、掉电保护控制项、掉电保护控制寄存器、掉电保护数据缓冲存储块、掉电保护数据缓冲存储控制方法和掉电保护数据恢复控制方法组成，上述各部件协同工作，通过随机选取不同的掉电保护数据缓冲存储块和控制保护状态的转移顺序，达到要么保存命令执行前智能卡中数据存储器原有数据不变，要么完整保存命令执行后所得到全部新数据，使各掉电保护数据块、控制寄存器和参数寄存器的读写操作次数趋于相等，有效延长智能卡中掉电保护数据缓冲存储区的使用寿命和增强掉电保护数据缓冲存储器的容错性。

主权项

一种提高掉电保护数据缓冲存储器使用寿命的方法，其特征在于：该方法包括首先建立掉电保护数据随机缓冲存储系统，然后在掉电保护数据随机缓冲存储系统上制定掉电保护数据缓冲存储方法和掉电保护数据恢复方法；所述的掉电保护数据随机缓冲存储系统包括随机数发生器、掉电保护控制项、掉电保护控制寄存器、掉电保护数据缓冲存储块，具体为：设置（N×（256+16+2））字节的掉电保护数据缓冲存储区，该存储区分为N个16字节的控制项、N块256字节的数据缓冲存储块和N个两字节的掉电保护块数控制寄存器；N个控制项编号从0到（N‑1）且分别对应掉电保护数据缓冲存储块0块到（N‑1）块；N个控制寄存器用于存储掉电保护系统的控制参数，每个控制寄存器存放一条指令执行过程中所有需要进行掉电保护恢复的数据块数，且高低两字节相等；0号至（N‑1）号控制项由4字节掉电保护缓冲存储器源地址、4字节数据存储器目的地址、2字节本次保护的数据长度、1字节保护状态、1字节更新状态、1字节工作状态、1字节保留字和2字节CRC码共16字节组成；源地址和目的地址的字节数根据智能卡数据存储器寻址空间大小确定，源地址记录相应的数据缓冲存储块号经地址转换后的地址，目的地址存储保护数据写入到数据存储器中的首地址；本次掉电保护的数据长度在掉电保护时指示写入到掉电保护数据缓冲存储块的数据长度，掉电保护数据恢复时指示从掉电保护数据缓冲存储块拷贝到数据存储器中的数据长度；所述掉电保护数据缓冲存储方法基于所述掉电保护数据随机缓冲存储系统，其实现步骤为：第一步：产生一个大于等于0、小于等于N‑1之间的随机数m；第二步：判断m块掉电保护数据缓冲存储块对应的m号控制项是否处于工作正常状态，若不处于正常工作状态，则重复第一步和第二步，否则执行第三步；第三步：判断m块掉电保护数据缓冲存储块对应的m号控制项是否处于保护就绪状态，若不处于保护就绪状态，则重复第一步、第二步和第三步，否则执行第四步；第四步：将需要保护的信息写入到m块掉电保护数据缓冲存储块；第五步：修改m号控制项中的源地址、目的地址、本次掉电保护数据的长度，并将保护就绪状态改写为等待保护状态，更新状态设置成有效状态；第六步：判断命令执行过程中是否还有其它需要进行掉电保护处理的信息，若有则重复第一到第六步，否则执行第七步；第七步：遍历0号到N‑1号控制项，若控制项中更新状态为有效状态时，则将等待保护状态改写为已保护状态，计算该控制项的CRC码，处于已保护状态的数据缓冲存储块数X加1，最后将相关控制项写入到掉电保护数据缓冲存储器中；第八步：产生一个大于等于0、小于等于N‑1之间的随机数m，将XX组成的两字节数据填写到m号控制寄存器中，掉电保护过程结束；所述掉电保护数据恢复方法的实现步骤为：第一步：读取掉电保护控制项并检验正常工作状态各控制项CRC码是否正确，若CRC码不正确则执行第五步，否则执行下一步；第二步：查找控制寄存器中参数不为零的两字节XX，若XX不存在或者两字节不相等，则执行第五步，否则执行下一步；第三步：统计控制项中保护状态为已保护状态的数量M，若M≠X则执行第五步，否则执行下一步；第四步：遍历所有掉电保护控制项，将已保护状态控制项所指示的源地址数据拷贝到目的地址所指示的数据存储器，其拷贝长度由掉电保护控制项中数据长度参数决定，数据拷贝完成后将该控制项中的已保护状态修改为保护完成状态；第五步：遍历所有掉电保护控制项，若该控制项CRC码错误、或者保护状态为非保护就绪状态、或者更新状态为有效状态，则将保护状态改写为保护就绪状态，更新状态设置为无效状态，计算该控制项的CRC码，最后将相关控制项写入到对应掉电保护数据缓冲存储区中；第六步：若控制寄存器中有不为0的字节存在，则该控制寄存器中不为0的字节清零，并写入到智能卡掉电保护数据缓冲存储区中，掉电保护数据恢复过程结束。