消逝的BKL

在研究ioctl的消失时，碰到了BKL。顺便看了一下BKL的问题。
1、大内核锁起源
     BKL是一个被内核抛弃的同步机制，用于避免在SMP系统中出现多个处理器并行处理临界区（可能是设备）。
     当初的目的应该是为了稳定地渡过早期Linux支持SMP时的过渡期，在保证稳定的基础上慢慢地向细粒度锁过渡。
     据说BKL是在Linux-2.2时期加入的，git追踪不到～～，先暂且道听途说下吧。

2、先用大锁的缘由
    为什么要先用大锁，然后向小锁过渡？
    这个应该为了稳定。这点从《LDD3》中的《第五章 并发和竞态》中“锁陷阱--细粒度锁和粗粒度锁的对比”的介绍中可以找到理论依据：

    作为通用的规则，我们应该在最初使用粗粒度的锁，除非有真正的原因相信竞争会导致问题。我们需要抑制自己过早考虑优化的欲望，应为真正的性能约束通常出现在非预期的情况下。

3、BKL的缺点
     这个机制的缺点在于它是一个全局的大锁（或者说一把锁保护一个很大的临界区），只要一个处理器进入了临界区，加了锁，其他处理器就进不了临界区。这导致了SMP系统在陷入内核之后就好像是单核处理一样（这彻底解决了SMP在内核态的竞态），几乎是在应用层才有多核并行，这严重制约了SMP的性能。

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关于BKL的详细介绍，请看：转载好文：《大内核锁将何去何从》

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4、BKL的替代
     必然的，为改善性能，之后的内核慢慢地包含了更细粒度的锁以替代这个大内核锁。在内核中不鼓励使用BKL。事实上，新代码中不再使用BKL。这样慢慢地缩小BKL的使用范围，用小锁接管。通过使用小锁来保护每一个小的临界区（例如单个设备），比如使用自旋锁和互斥体等等。

5、消失的具体时间

    通过对Linux内核代码的git搜索，可以追查到彻底删除BKL的那个提交：

commit f74b9444192c60603020c61d7915b72893137edc
Merge: 7a63628 4ba8216
Author: Linus Torvalds
Date:   Wed Mar 16 17:21:00 2011 -0700

Merge branch 'config' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/arnd/bkl

* 'config' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/arnd/bkl:
BKL: That's all, folks
fs/locks.c: Remove stale FIXME left over from BKL conversion
ipx: remove the BKL
appletalk: remove the BKL
x25: remove the BKL
ufs: remove the BKL
hpfs: remove the BKL
drivers: remove extraneous includes of smp_lock.h
tracing: don't trace the BKL
adfs: remove the big kernel lock

     找到了这个提交，好的，这样就可以确定消失的时间了：

tekkaman@Super-MAGI:~/NAS_NFS/development_resource/Linux_kernel/linux.git$ git tag --contains f74b944
v2.6.39
v2.6.39-rc1
v2.6.39-rc2
v2.6.39-rc3
v2.6.39-rc4
v2.6.39-rc5
v2.6.39-rc6
v2.6.39-rc7
......以下省略ooxx行

    可以证明ioctl消失的版本是v2.6.38到v2.6.39-rc1间，其中删除了3个BKL的源码文件：

include/linux/smp_lock.h
include/trace/events/bkl.h
lib/kernel_lock.c