大内核锁(BKL)的设计是在kernel hacker们对多处理器的同步还没有十足把握时，引入的大粒度锁。
他的设计思想是，一旦某个内核路径获取了这把锁，那么其他所有的内核路径都不能再获取到这把锁。
自旋锁加锁的对象一般是一个全局变量，大内核锁加锁的对象是一段代码，里面可能包含多个全局变量。
那么他带来的问题是，虽然A只需要互斥访问全局变量a，但附带锁了全局变量b，从而导致B不能访问b了。
大内核锁最先的实现靠一个全局自旋锁，但大家觉得这个锁的开销太大了，影响了实时性，因此后来将自旋锁改成了mutex，但阻塞时间一般不是很长，所以加锁失败的挂起和唤醒也是非常costly 所以后来又改成了自旋锁实现。
大内核锁一般是在文件系统，驱动等中用的比较多。目前kernel hacker们仍然在努力将大内核锁从linux里铲除。
下面来分析大内核锁的实现。
我们之前说了大内核锁有两种实现，分别是自旋锁和mutex锁。
如果是mutex锁实现，自然不能在中断环境下使用大内核锁，因为中断下禁止调度是金科玉律。
那么在大内核锁内调度是否可以？我们知道，如果一个内核流程获取到资源后就应该尽快完成操作释放资源，以便下一个竞争者获取到资源。所以资源持有者不得睡眠是一个普遍共识。可是大内核锁不这么认为，持有大内核锁的用户是允许睡眠的-虽然我们并不鼓励这样，但是内核的大内核锁的设计方案里，会在进程切换时，检查当前进程是否持有大内核锁并释放，当重新获取到cpu后，再尝试抓这把大内核锁。也就是说，进程在持有大内核锁时是可以睡眠的，这就带来资源starvation
来看基于自旋锁的大内核锁实现
static inline void __lock_kernel(void)
{
preempt_disable();
if (unlikely(!_raw_spin_trylock(&kernel_flag))) {
/*
* If preemption was disabled even before this
* was called, there's nothing we can be polite
* about - just spin.
*/
if (preempt_count() > 1) {
_raw_spin_lock(&kernel_flag);
return;
}
/*
* Otherwise, let's wait for the kernel lock
* with preemption enabled..
*/
do {
preempt_enable();
while (spin_is_locked(&kernel_flag))
cpu_relax();
preempt_disable();
} while (!_raw_spin_trylock(&kernel_flag));
}
}
void __lockfunc lock_kernel(void)
{
int depth = current->lock_depth+1;
if (likely(!depth))
__lock_kernel();
current->lock_depth = depth;
}
这段代码的意思是，
1) 如果当前进程如果不是重复加锁的话，就尝试去抓这把锁，并把锁深度加1。这么做的目的是避免锁重入。
2)实际加锁的时候，先关抢占，如果尝试加锁失败，则会根据调用lock_kernel之前关抢占与否，来决定是闷头死转，还是大开门户的轮询。
如果是mutex实现的大内核锁kernel_lock，则第2步直接mutex_lock--要么成功要么阻塞。
之前我们提到，在进程发生切换时，会检查当前进程是否持有大内核锁，这是在schedule
里做的。
asmlinkage void __sched schedule(void)
{
release_kernel_lock(prev);
context_switch();
reacquire_kernel_lock(current);
}
release_kernel_lock会判断如果当前进程持有大内核锁，则释放锁。
reacquire_kernel_lock在进程再次被调度回来后，检查当前进程在切换之前是否因为持有大内核锁。如果有的话，说明在进程切换时，当前进程的大内核锁被强行释放了，需要再次获取。