智能卡因其安全性和便携性得到了广泛的应用,但是随着应用领域的不断扩展和发行数量的急剧增大,单个用户所持卡的数目也将迅速增大,这将极大地影响便携性。UCard其核心的思想是采用新的硬软件技术在一张卡上容纳多个发行商的多个片内操作系统(COS),这一新型智能卡的结构正是针对这种情况给出的,它克服了现有的“一卡多用”模型存在的保密性和安全性问题。实现所谓的“一卡多发”,从而达到用一张卡来实现原来多张卡的功能的目的,在解决便携性问题的同时也保证了COS及其应用的保密性和安全性。本文通过对UCard存储管理模型的研究,给出了相关的定义,并分析了不同存储空间及地址之间的约束和其它数学关系,进而研究了UCard的存储分配,并结合智能卡应用的特点给出了可行的分配方法。为了达到上述目标,UCard结构中最核心的问题就是要保证卡内多个COS在存储空间上共存但运行时相互隔离,特别是运行中的COS不能有意或者无意地访问其它COS的私有存储区。UCard的这一特性使得其存储管理与传统智能卡有很大的不同。为了验证UCard设计思想的可行性,并进行后续的研究,设计并实现了一个基于双CPU的UCard硬件仿真系统,编写了存储管理和动态地址映射相关的底层程序。其中实现了基于“块选方法”的PDAB方案,并通过将PDAB控制模块和COS分别在协处理器和主处理器上运行,保证了PDAB控制参数不会被运行时的COS修改。通过PDAB,从物理上保证了运行时的COS无法访问卡内其它COS的私有资源,从而实现了UCard仿真系统预期的设计目标,也验证了UCard设计思想的可行性。本文以一种新开发出来的智能卡为研究对象,涉及到一些方法、理论,例如关于存储管理、地址映射以及控制参数的防篡改等方面,在研究传统智能卡、其他计算机系统时,可能会起到借鉴作用。