目前在我国，随着金卡工程建设的不断深入发展，智能卡已在我国多个行业领域获得广泛应用，并取得了初步的社会效益和经济效益。在各种智能卡中，以电信业的智能卡所占比例最大。在紧接的2009年，是中国电信业的一个发展里程碑。随着中国工业信息产业部正式向三家电信运营商颁发了期待已久的3G牌照，运营商正紧锣密鼓的建设3G移动通信网络系统，着手将3G服务推向市场，这势必引起电信智能卡产品的又一次发展高潮。 3G移动通信网络系统的建设包括软件设施和硬件设施的建设，本文研究和设计的内容是属于其中的软件设施领域：3G智能卡COS文件系统。手机终端上最重要的部件就是SIM卡，里面存储着用户重要数据和信息，它的功能包括对用户数据信息的加密和进入移动通信网络的鉴权。这些功能是由驻守在SIM卡上的芯片操作系统完成的。芯片操作系统，简称COS，是SIM卡上的灵魂，正因为有了它SIM卡才有了智能。 本文研究的文件系统是基于3G SIM卡的芯片操作系统平台，它是一个多应用实现绑定式的操作系统。在本文中，首先描述了智能卡的历史，发展前景和智能卡操作系统的体系结构，主要功能，现状发展。然后，介绍了目前常见智能卡芯片文件系统，包括静态存储管理文件系统和动态存储管理文件系统，并对他们的原理和系统特点进行了研究分析。接着，介绍了本文研究和设计的文件系统的平台USIM COS的体系结构，系统特点和硬件芯片平台的硬件特性。紧接着，基于上面分析基础，以FAT文件系统为理论基础，根据3G智能卡的特点，设计和实现3G智能卡文件系统，包括系统组织结构，存储管理，存储空间分配，系统数据结构，系统命令等。最后对快速文件系统建立的创新技术进行介绍。 本文研究和设计的内容所涉及的课题是广东工业大学与中国通信服务股份有限公司广东公司之间的横向合作项目，该项目于2007年6月开始进行分析设计，并于2008年12月竣工。本文的研究和设计正是在这个项目实践的基础上进行撰写。