一種智能卡寫保護機制的實現(xiàn)

　　加入鏡像讀寫機制后，對存儲區(qū)的讀寫流程如下：

　　卡片的一般寫入流程如圖1所示，圖2為業(yè)務(wù)向文件中寫重要數(shù)據(jù)時的寫入流程。

　　業(yè)務(wù)應(yīng)用中會有一些文件的寫操作，其中有一些數(shù)據(jù)比較重要，需要確保數(shù)據(jù)寫入的安全可靠。此時應(yīng)用應(yīng)該采用以下操作：

　　(1)設(shè)置鏡像寫保護標(biāo)志位，此標(biāo)志為全局變量。

　　(2)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的寫入，這些業(yè)務(wù)可能分若干次寫入不同的文件。

　　(3)完成鏡像保護。該操作由三個過程組成，首先清除寫保護標(biāo)志位，然后設(shè)置鏡像數(shù)據(jù)恢復(fù)標(biāo)志，最后提交鏡像區(qū)數(shù)據(jù)將數(shù)據(jù)寫入實際物理地址并清除鏡像數(shù)據(jù)恢復(fù)標(biāo)志。

　　應(yīng)用在寫操作1、寫操作2和寫操作3過程中隨時可以放棄此次寫操作，已經(jīng)完成的寫操作不會對系統(tǒng)產(chǎn)生任何影響。這種寫操作的處理方法為系統(tǒng)實現(xiàn)事務(wù)回滾提供了基礎(chǔ)。

　　卡片在上電后會檢查鏡像數(shù)據(jù)恢復(fù)標(biāo)志，決定是否回寫鏡像區(qū)數(shù)據(jù)。

　　現(xiàn)分析卡片斷電對系統(tǒng)的影響。

　　假設(shè)斷電發(fā)生在寫操作1和寫操作2之間，重新上電檢查鏡像數(shù)據(jù)恢復(fù)標(biāo)志后，沒有數(shù)據(jù)需要恢復(fù)，系統(tǒng)對鏡像區(qū)初始化后正常工作。雖然數(shù)據(jù)寫入失敗但是保證了業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的不會混亂。

　　如果斷電發(fā)生在數(shù)據(jù)提交階段，此時鏡像數(shù)據(jù)恢復(fù)標(biāo)志已經(jīng)置位，重新上電后系統(tǒng)會重新提交，成功后清除標(biāo)志并初始化鏡像區(qū)。這樣保證數(shù)據(jù)在斷電情況下寫入成功。

　　以上描述了鏡像寫及掉電后數(shù)據(jù)恢復(fù)的過程?？紤]這種情況，在業(yè)務(wù)進行中，如果數(shù)據(jù)寫了兩次，還沒有從鏡像區(qū)提交到實際地址區(qū)，此時如果應(yīng)用需要讀取文件內(nèi)容，該內(nèi)容如果恰好在鏡像區(qū)尚未提交，直接從對應(yīng)物理地址讀數(shù)則會產(chǎn)生錯誤。所以鏡像機制還需要提供鏡像讀功能。

　　對于鏡像讀，根據(jù)目標(biāo)數(shù)據(jù)的地址在數(shù)據(jù)讀取分三種情況處理：

　　(1)數(shù)據(jù)全部都在實際地址，直接從目標(biāo)地址讀取數(shù)據(jù)。

　　(2)數(shù)據(jù)全部在鏡像區(qū)，在鏡像區(qū)讀取數(shù)據(jù)。

　　(3)數(shù)據(jù)部分在鏡像區(qū)，部分在實際地址。分別在不同位置讀取數(shù)據(jù)。

　　為了分辨數(shù)據(jù)所處位置，需要遍歷表2中所定義的寫保護管理表。

　　以上討論了鏡像讀寫的實現(xiàn)機制。下面說明加入該機制對系統(tǒng)性能的影響。