Как CPython работает с глобальной блокировкой интерпретатора?

Глобальная блокировка интерпретатора (GIL) в CPython — это механизм, который обеспечивает безопасную работу с потоками. habr.com Он предотвращает одновременное выполнение байт-кодов Python несколькими собственными потоками. stackoverflow.com

Работа GIL следующая: прежде чем какой-то код выполняется в своём цикле вычисления кадра, GIL блокируется его потоком. onreader.mdl.ru По окончанию выполнения конкретного кода операции GIL высвобождается. onreader.mdl.ru Это означает, что в любой заданный момент времени только один поток способен исполнять некую операцию байт-кода. onreader.mdl.ru

Чтобы позволить другому потоку выполнить код, когда поток, удерживающий GIL, ожидает выполнения операции ввода/вывода, в CPython все операции ввода/вывода реализованы с использованием паттерна «освобождение-выполнение-захват»: habr.com

1. Освобождение GIL. habr.com
2. Выполнение операции, например, write(), recv(), accept(). habr.com
3. Захват GIL. habr.com

Также некоторые модули расширения, как стандартные, так и сторонних производителей, разработаны таким образом, чтобы освобождать GIL при выполнении задач с высокой вычислительной нагрузкой, таких как сжатие или хеширование. stackoverflow.com Кроме того, GIL всегда освобождается при выполнении ввода-вывода. stackoverflow.com