[发明专利]一种基于安全芯片的操作系统在线升级方法

说明书

本发明介绍一种基于安全芯片的操作系统在线升级方法,涉及应对在应用业务状态下进行操作系统的升级请求，在启动操作系统升级后，关闭操作系统补丁功能，从用户应用空闲区中开辟操作系统补丁代码区，然后进行操作系统补丁代码下载。操作系统补丁代码下载完成后，对操作系统补丁代码进行校验，校验成功后更新应用程序管理数据并使能操作系统补丁功能，若校验失败则认为升级失败，操作系统补丁功能保持无效。本发明介绍的方法，可以在应用业务状态下，通过在用户应用空闲区动态开辟操作系统补丁代码区并更新应用程序管理数据，切换操作系统执行流程，解决应用业务状态下完成作系统升级会影响应用业务数据和执行的问题，提高操作系统升级效率。

技术领域

本发明涉及芯片嵌入式技术领域，特别涉及一种基于安全芯片的操作系统在线升级方法。

背景技术

目前，得益于嵌入式技术的普及，应用领域逐步扩大，智能终端业务处理能力不断提高，数据交互需求量不断增大，安全芯片作为一种嵌入式安全单元，OS(OperatingSystem)是安全芯片内的操作系统软件，和安全芯片一起在智能终端中起到至关重要的作用。

操作系统(本文后续以OS简称)主要用于接收和处理外界(如手机或者读卡器)通讯，负责系统、应用、安全、文件等管理，当智能终端等设备的业务流程发生变化、增加新业务，尤其是当安全芯片完成产品化之后，经常需要根据客户需求增加某些业务或更改OS某些功能，为此需要对安全芯片OS软件进行升级。

而现有传统的OS升级方式，需要避开应用业务执行期，将应用业务状态返回到芯片出厂状态后才能进行OS升级，应用业务所有数据和状态丢失，后续需要重新进行应用环境的初始化工作，导致工作效率低下，为用户的使用带来麻烦，因而具有一定局限性。

因此，本文为嵌入式安全芯片设计一种操作系统在线升级方法，能够在应用业务状态下也能完成OS升级，并且不影响已经存在的应用业务的所有数据和状态。

发明内容

本发明所解决的技术问题是，如何设计一种基于安全芯片的操作系统在线升级方法。

本发明的方法针对安全芯片的操作系统在线升级，通过从用户应用空闲区中查找并合并足够的空闲区开辟操作系统补丁代码区，然后进行操作系统补丁代码下载；同时利用校验成功后才修改应用程序管理数据并使能操作系统补丁功能，确保当前系统只有一个有效的操作系统执行代码，实现在应用业务状态下，不影响已经存在的应用业务的所有数据和状态的同时完成操作系统的升级，提升操作系统升级效率。

为了更好的理解图3中操作系统在线升级方法的流程图的流程说明，增加了流程中需要操作的各步骤和模块功能描述，说明如下：

OS原始代码区，是指芯片厂商默认下载的安全芯片操作系统代码区域，如果不进行操作系统的升级，此为唯一有效的操作系统代码；

OS配置管理区，是指维护安全芯片操作系统运行的管理区域，可以包含数据镜像备份、应用事务备份配置、OS操作系统升级标记、应用程序管理数据信息等配置；

应用数据区，是指当前应用业务已经下载数据的区域；

应用空闲区，是指当前可提供给用户下载数据的空闲区域，操作系统会针对应用数据和应用空闲区进行管理，可以包含应用空闲区所有可用的空间信息；

OS补丁代码区，是指用来存放当前要升级的安全芯片操作系统代码，从现有应用空闲区开辟可用的空间作为OS补丁代码区，若没有足够的应用空闲区，会导致升级失败；

内存紧缩，是指配置OS补丁空间前，需要根据待更新的OS代码大小和当前OS补丁代码区大小的差异，由OS升级管理模块决定开辟新OS补丁代码区的策略：待更新的OS代码大小超过当前OS补丁代码区大小，需要动态查找或者内存搬移合并足够的应用空闲区，来满足当前操作系统补丁代码的空间需求，这个过程一般称为内存紧缩；