[发明专利]一种可扩展分布式计算的密码机系统及其控制响应方法

权利要求书

1.一种可扩展分布式计算的密码机系统，其特征在于：包括母密码机（1）、子密码机组（2）、一级子扩展机（3）、二级子扩展机（4）、三级子扩展机（5）、主控芯片（6）、PCIE接口负载控制芯片（7）、密钥存储芯片（8）、PCIE母插口（9）、PCIE子接口（10）、算法计算控制芯片（11）和PCIE子插口（12），所述母密码机（1）由主控芯片（6）、PCIE接口负载控制芯片（7）、密钥存储芯片（8）、PCIE插口（9）构成，所述子密码机组（2）由一级子扩展机（3）、二级子扩展机（4）和三级子扩展机（5）相互串联连接在一起；所述一级子扩展机（3）、二级子扩展机（4）和三级子扩展机（5）均包括有PCIE子接口（10）、算法计算控制芯片（11）和PCIE子插口（12），所述母密码机（1）的PCIE母插口（9）与所述一级子扩展机（3）的PCIE子接口（10）相互对接在一起，所述一级子扩展机（3）和二级子扩展机（4）之间、所述二级子扩展机（4）和三级子扩展机（5）之间通过PCIE子接口（10）与相邻级设备的PCIE子插口（12）相互串联连接。

2.根据权利要求1所述的一种可扩展分布式计算的密码机系统，其特征在于：相邻的所述一级子扩展机（3）的PCIE子接口和二级子扩展机（4）的PCIE子插口、所述二级子扩展机（4）的PCIE子接口和三级子扩展机（5）的PCIE子插口均采用相匹配可对接型号配件，所述一级子扩展机（3）、二级子扩展机（4）和三级子扩展机（5）的算法计算控制芯片（11）的相同型号或不同型号。

3.根据权利要求1所述的一种可扩展分布式计算的密码机系统，其特征在于：所述母密码机（1）的PCIE母插口（9）数量可以为一个或多个。

4.根据权利要求1所述的一种可扩展分布式计算的密码机系统的控制响应方法，其特征在于：具体包括如下步骤：

步骤一：首先所述一级子扩展机（3）、二级子扩展机（4）和三级子扩展机（5）分别具有唯一编号，当子扩展机接入母密码机（1）时，子扩展机的算法计算控制芯片（11）就会将该子扩展机的唯一编号、当前CPU主频、可用内存、CPU占用率的设备相关信息通过最近相邻的子扩展机逐级依次转发，直到发送给母密码机（1）的PCIE接口负载控制芯片（7），PCIE接口负载控制芯片（7）通过主控芯片（6）进行维护子扩展机设备列表管理；

步骤二：所述母密码机中PCIE接口负载控制芯片（7）每一百毫秒向子扩展机发送心跳数据，子扩展机必须响应母机的心跳查询以保证母机知道子机是否在正常工作，生产并及时向PCIE接口负载控制芯片（7）反馈发送心跳响应数据；

步骤三：在母机主控芯片收到外部计算请求时，主控芯片将计算所需要的秘钥并从密钥存储芯片（8）中取出与计算请求一并发给PCIE接口负载控制芯片（7），PCIE接口负载控制芯片（7）生成并维护计算请求列表；

步骤四：PCIE接口负载控制芯片（7）通过子扩展机列表查询当前能提供计算资源的子扩展机，并将指定的子扩展机的唯一编号与计算请求同时转发到最近的子扩展机，最近的子扩展机查询指定唯一编号信息，如与自己的编号一致，则执行计算请求，如与自己的编号不一致，则将指定的子机唯一编号与计算请求转发到最近下一级的子扩展机，直到指定的子扩展机收到属于自己的计算请求并执行计算请求；

步骤五：子机完成计算后将结果返回给母密码机（1）的PCIE接口负载控制芯片（7），PCIE接口负载控制芯片（7）将计算结果返回给母密码机（1）的主控芯片（6）并同时PCIE接口刷新负载控制芯片（7）中计算请求列表。

5.根据权利要求4所述的一种可扩展分布式计算的密码机系统，其特征在于：所述一级子扩展机（3）、二级子扩展机（4）和三级子扩展机（5）在工作过程中出现异常，则母密码机（1）的PCIE接口负载控制芯片（7）就无法接收检测到对应故障子扩展机的心跳响应数据，则母密码机（1）就判定为子扩展机出现异常，所述PCIE接口负载控制芯片（7）就进行调整原执行计算请求的分发子扩展机列表并跳过故障子扩展机进行重新分配计算。