CN101256616A - 管理电子令牌中命令执行的方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种管理与主机连接的电子令牌中的命令执行的方法。所述令牌包括时间管理器TM、微处理器和存储器。存储器包括至少一个应用命令。所述方法包括用预定义阈值来初始化E1时间管理器TM的步骤，接收E2第一命令AC的步骤，激活E3时间管理器的步骤，执行E4所述第一命令AC直到执行完成或通过时间管理器达到预定义阈值的步骤，和当达到预定义阈值时向主机发送E5第二应用命令DA的步骤，并返回到激活E3步骤。

Description

管理电子令牌中命令执行的方法

技术领域

本发明涉及管理电子令牌中命令执行的方法。其特别地涉及在时间测量约束严重的情况下管理命令执行的方法，例如以便在手机和SIM(用户身份模块)卡之间的通信。

背景技术

大多数智能卡，比如SIM电话用户卡或信用卡，在操作期间电连接到诸如移动电话或读取器的终端。这些卡根据诸如ISO标准7816-3的专门通信协议来与终端交换数据。

根据该标准，在交换数据块的过程期间，在应用层级处T＝0或T＝1传输协议的情况下，由卡所接收块的最后字符的前沿和由卡所发射的随后数据块的第一字符前沿之间的时间不超过预定最大时间BWT(块等待时间)。在应用过程的操作序列期间，如果卡知道所接收块的处理将超过预定最大时间，则卡应当向读取器发射特定协议请求。该特定的协议请求被称为最大时间到期之前的“扩展等待时间”WTX。

如果跟在所接收块之后，卡在时间BWT到期之前没有正常地发送另一个块，或者在所分配时间到期之前没有正常地发送特定协议请求，则终端将这种块的缺乏解释为超时并且可能认为该卡静音(mute)。

根据用于解决该问题的现有技术已知两种扩展等待时间WTX请求的管理类型。

在第一种管理类型中，扩展等待时间WTX请求由嵌入在卡中的应用来管理。该软件方案不是可移植的，因为要管理的时间取决于所执行的子程序。而且，当应用调用具有长处理时间的服务，诸如没有考虑持续时间问题的复杂加密算法时，也是不可应用的。

在EP1264288专利申请中描述了第二种管理类型。由与协议层接口的时间管理器提供扩展等待时间WTX请求。在等待时间到期时，时间管理器周期性地发送扩展等待时间协议请求，只要数据处理在卡的嵌入式应用中进行，则该协议请求通过协议层被传输到终端。

但是，卡所接收的一些命令为完整执行需要特别长的时间，尤其对于通过诸如Java字节码的解释语言所执行的处理。一些移动电话不支持这种长时间等待，并且即使它们适时地接收了由卡发送的扩展等待时间协议请求，也会切断通信。

根据用于解决该问题的现有技术已知另一种时间管理方法。对更多时间(More Time)抢先命令(proactive command)的附加调用可被手工添加在应用软件本身中。该方法具有若干不足。因为不可能定位More Time命令的最佳插入点，所以要插入的命令的正确数量不能由开发者计划。如果太多的更多时间命令被添加，则在命令处理期间浪费了时间。如果添加的更多时间命令太少，则会发生通信断开。如果插入位置不相关，则仍会发生通信断开。

发明内容

本发明旨在允许在与主机连接的电子令牌中执行要求长内部执行阶段的应用。本发明还旨在允许在相关的时间自动发送相关数量的命令到所连接的主机。

本发明的目的是管理与主机连接的电子令牌中的命令执行的方法。令牌包括微处理器、时间管理器和存储器。存储器包括操作系统和基本指令，用于执行至少一个应用命令。所述方法包括用预定义阈值来初始化时间管理器的步骤，从主机接收第一应用命令的步骤，响应于接收第一应用命令而激活时间管理器的步骤，执行所述第一应用命令直到执行完成或通过时间管理器达到预定义阈值的步骤，当达到预定义阈值时向主机发送第二应用命令的步骤，并返回到激活步骤。

当达到预定义阈值时，借助操作系统或借助时间管理器可执行向主机发送第二应用命令。

电子令牌可包括标记。当向主机发送第二应用命令时，将标记设置为激活状态。在执行第一应用命令期间，令牌可继续所述第一应用命令执行而不用等待对所发送的第二应用命令的响应。

在完成第一应用命令的执行后可将标记设置为去激活状态。

所述方法可包括当完成第一应用命令执行时，去激活时间管理器的进一步骤。

存储器可包括虚拟机和应用。第一应用命令可借助虚拟机和应用两者来执行。

电子令牌可具有SIM特征。虚拟机可以是Java虚拟机。所发送的第二应用命令可以是抢先命令。

预定义阈值可以是多个由令牌发送的扩展等待时间过程字节。

第二应用命令可以是显示文本抢先命令。

本发明的另一目的是要连接到主机的电子令牌。所述令牌包括微处理器、时间管理器和存储器。用预定于阈值来初始化时间管理器。存储器包含应用、操作系统和虚拟机。所述操作系统响应于从主机接收的第一应用命令来激活时间管理器。所述虚拟机执行第一应用命令直到执行完成或通过时间管理器达到预定义阈值。当达到预定义阈值时操作系统向主机发送第二应用命令，接着操作系统激活时间管理器并继续执行第一应用命令。

电子令牌可包括标记。当向主机发送第二应用命令时，可将所述标记设置为激活状态。在完成第一应用命令的执行后可将所述标记设置为去激活状态。

电子令牌可以是智能卡。

附图说明

通过阅读随后对本发明的多个优选实施例的描述并参考对应的附图，本发明的其它特征和优点将显得更加清楚，在附图中：

图1示意性描述当不用本发明来执行长时间命令时手机和SIM卡之间的交互；

图2示意性描述根据本发明的智能卡类型的电子令牌的体系结构；

图3是根据本发明的用于在命令执行期间管理时间约束的算法；和

图4示意性描述当利用本发明来执行长时间命令时手机和SIM卡之间的交互。

具体实施方式

本发明可应用于与主机连接的任何类型的电子令牌。在该说明书中，电子令牌是SIM卡，但是其可以是任何种类的智能卡或为主机执行处理的便携式设备。

本发明的优点是允许在诸如SIM卡的电子令牌中执行命令期间自动处理时间约束。这使软件程序开发者不用去管理与数据交换有关的时间。这尤其有益于但不限制于用诸如Java的解释语言编写的应用软件，比如小应用程序的情况，小应用程序被认为是独立于任何目标平台。

如图1所示，由移动电话ME发送的复杂应用命令可请求长的时间来使SIM卡中的执行完成。在接收到终端响应命令后，SIM卡发送若干扩展等待时间过程字节0x60以便通知移动电话为了执行结束SIM卡请求了附加的时间。在接收到预定义数量的扩展等待时间过程字节后，即使卡适时发送了扩展等待时间协议请求，移动电话也切断通信。扩展等待时间过程字节的预定义数量取决于移动电话类型。一些移动电话在接收到第四个扩展等待时间过程字节之前切断通信。

图2示出了SIM卡的体系结构，以作为根据本发明优选实施例的电子令牌的例子。SIM卡ET包含微处理器MP、时间管理器TM、通信接口CI和存储器MEM。存储器MEM包含操作系统OS、虚拟机VM、软件应用AP和标记FL。虚拟机VM可以是Java虚拟机或.net虚拟机。微处理器MP与存储器MEM协作并用来运行操作系统OS、虚拟机VM和软件应用AP。智能卡在有电接触或无电接触的情况下通过通信链路连接到终端ME，比如卡读取器或移动无线电话终端。

存储器MEM可由唯一的电路或若干可以是不同类型的电路构成。

时间管理器TM可由硬件电路、软件程序或硬件电路和软件程序的组合构成。

图3示出了根据本发明在命令执行期间管理时间约束的算法。在由连接的移动电话ME完成了卡初始化之后，在第一步骤E1期间，SIM卡的时间管理器TM被初始化为预定义阈值。接着，SIM卡保持备用模式，等待来自移动电话ME的命令。

在第二步骤E2期间接收到第一应用命令AC之后，操作系统OS在第三步骤E3期间激活时间管理器TM。接着SIM卡开始执行第一应用命令AC。该命令例如可以是“发送短消息”抢先命令。这种命令准备数据并将其发送给移动电话ME。准备数据的处理可能长期在卡内，尤其当利用非标准算法来加密数据时。由于用JAVA来实现这种算法，要为执行请求许多时间。第一应用命令AC对应于由应用AP提供的特征。由于应用AP用于诸如Java的解释语言编写的，因此借助SIM卡的Java虚拟机来完成执行。第一应用命令AC的执行继续直到一个事件在测试步骤E4中示出的两种可能性中出现：要么完成了命令执行，要么通过时间管理器TM达到了预定义阈值。

如果达到预定义阈值，步骤E5由时间管理器TM执行。在步骤T5中，时间管理器TM向操作系统OS告警已经达到了预定义阈值。这个告警可以通过由时间管理器向微处理器发送中断来进行。这使操作系统OS向移动电话ME发送第二应用命令DA。该第二应用命令DA可以是诸如显示文本命令或更多时间命令的抢先命令。在接收到显示文本命令之后，移动电话可显示消息，例如说明应用正在进行以便告警用户。

在向移动电话发送第二应用命令DA之后，在步骤E6中，SIM卡可将标记FL设置为激活状态。该标记FL先前已经默认设置为去激活状态。

接着，在步骤E3中，时间管理器TM由操作系统OS重新激活。

接着，SIM卡继续第一应用命令AC执行，而不用等待对向移动电话发送第二应用命令DA的响应。当在SIM卡中完成第一应用命令AC执行时，可将标记FL设置为去激活状态。这种标记允许SIM卡区别向主机所发送的命令种类。如果标记已经被设置为去激活状态，则卡在向移动电话ME发送命令后等待响应。换句话说，卡转到睡眠模式直到从主机ME接收到数据。如果标记已经被设置为激活状态，则卡在向主机ME发送命令后不等待响应，并继续先前所接收的第一命令执行。

最后，在步骤E8中，当第一应用命令AC执行完成时，时间管理器TM由操作系统OS去激活。

可替换地，在步骤E5中，可由时间管理器TM本身向移动电话ME发送第二应用命令DA。

由于根据本发明的SIM卡能够在等待发送到读取器的另一命令的响应的同时执行所接收的第一命令，因此为用户节省了时间。

可替换地，SIM卡可能不管理任何标记。卡可使用功能等效于标记的另一机制来保持时间执行性能。这种机制可以是存储执行上下文的变量。卡还可以不管理任何标记和任何替换机制。在该情况下，卡在继续第一命令AC执行之前等待对第二应用命令DA的回应。

可替换地，标记FL可存储在存储器MEM或微处理器MP的寄存器中。

如图4所示，由移动电话ME发送的复杂应用命令可请求长的时间来使SIM卡中的执行完成。例如，移动电话ME可发送菜单选择命令，接着是获取命令以及若干终端响应命令。在通过SIM卡执行长执行时间命令期间，SIM卡向移动电话ME发送若干扩展等待时间过程字节0x60。在发送第三个扩展等待时间过程字节后，卡OS向移动电话ME自动发送显示文本抢先命令并继续长期的命令执行，而不用等待对显示文本命令的响应。由于该自动发送，移动电话ME不切断与SIM卡的通信。SIM卡和移动电话之间的通信保持活动。SIM卡可接着充分地执行长时间命令并发送与长时间命令执行的结束相对应的状态字(Status Word)字节0x91XX。

本发明的附加优点是允许在电子令牌中完整执行要求长的内部执行步骤的应用，即使应用不关心时间约束。根据本发明的电子令牌保证与主机的通信不会因为时间约束的原因而在令牌中的应用执行期间切断。

Claims (12)

1. 一种管理与主机(ME)连接的电子令牌(ET)中的命令执行的方法，所述令牌(ET)具有微处理器(MP)、时间管理器(TM)和存储器(MEM)，所述存储器包括操作系统(OS)和基本指令，用于执行至少一个应用命令，所述方法包括下列步骤：

用预定义阈值来初始化(E1)时间管理器(TM)，

从主机(ME)接收(E2)第一应用命令(AC)，

响应于接收第一应用命令(AC)而激活(E3)时间管理器(TM)，

执行(E4)所述第一应用命令(AC)直到执行完成或通过时间管理器(TM)达到预定义阈值，

其特征在于，所述方法包括当达到预定义阈值时向主机(ME)发送(E5)第二应用命令(DA)的进一步骤，并返回到激活(E3)步骤。

2. 根据权利要求1的方法，其中当达到预定义阈值时，借助操作系统(OS)或借助时间管理器(TM)来执行向主机(ME)发送(E5)第二应用命令(DA)。

3. 根据权利要求1或2的方法，其中电子令牌(ET)包括标记(FL)，并且其中当向主机(ME)发送(E5)第二应用命令(DA)时，将标记(FL)设置(E6)为激活状态，并且在执行(E4)第一应用命令(AC)期间，令牌(ET)继续所述第一应用命令(AC)执行而不用等待对所发送的第二应用命令(DA)的响应。

4. 根据权利要求3的方法，其中在完成所述第一应用命令的执行后将标记(FL)设置(E7)为去激活状态。

5. 根据权利要求4的方法，其中所述方法包括进一步骤：

当完成第一应用命令(AC)执行时，去激活(E8)时间管理器(TM)。

6. 根据权利要求5的方法，其中存储器(MEM)包括虚拟机(VM)和应用(AP)，第一应用命令(AC)借助虚拟机(VM)和应用(AP)两者来执行。

7. 根据权利要求6的方法，其中电子令牌(ET)具有SIM特征，并且虚拟机(VM)是Java虚拟机，并且所发送的第二应用命令(DA)是抢先命令。

8. 根据权利要求7的方法，其中预定义阈值是多个由令牌(ET)发送的扩展等待时间过程字节。

9. 根据权利要求8的方法，其中第二应用命令(DA)是显示文本抢先命令。

10. 一种要连接到主机(ME)的电子令牌(ET)，所述令牌(ET)包含

微处理器(MP)，

用预定义阈值初始化的时间管理器(TM)，

存储器(MEM)，包含应用(AP)、操作系统(0S)和虚拟机(VM)，

其中所述操作系统(OS)响应于从主机(ME)接收的第一应用命令(AC)来激活时间管理器(TM)，并且所述虚拟机(VM)执行第一应用命令(AC)直到执行完成或通过时间管理器(TM)达到预定义阈值，

所述令牌(TM)的特征在于，当达到预定义阈值时，操作系统(OS)向主机(ME)发送第二应用命令(DA)，接着操作系统(OS)激活时间管理器(TM)并继续执行第一应用命令(AC)。

11. 根据权利要求10的电子令牌(ET)，所述电子令牌(ET)包括标记(FL)，其中当向主机(ME)发送第二应用命令(DA)时，将所述标记(FL)设置为激活状态，并且在完成第一应用命令(AC)的执行后将所述标记(FL)设置为去激活状态。

12. 根据权利要求10或11的电子令牌(ET)，其特征在于所述令牌是智能卡。

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