1. Введение2. Объекты. Голова
3. Объекты. Хвост
4. Структуры процесса
Продолжаем перевод цикла статей о внутренностях Питона. Если вы хоть раз задавались вопросом «а как же оно устроено?», обязательно читайте. Автор проливает свет на многие интересные и важные аспекты устройства языка.
В предыдущих частях мы говорили об объектной системе Питона. Тема ещё не исчерпана, но давайте пойдём дальше.
Когда я размышляю о реализации Питона, я представляю себе огромный конвейер, по которому движутся коды машинных операций, которые затем попадают в гигантский завод, где повсюду возвышаются градирни и башенные краны, — и меня просто переполняет желание подойти поближе. В этой части мы поговорим о структурах состояния интерпретатора и состояния потока (
./Python/pystate.c). Сейчас нам нужно заложить фундамент, чтобы потом было легче понять, как исполняется байткод. Совсем скоро мы узнаем, как устроены фреймы, пространства имён и объекты кода. Но для начала давайте поговорим о тех структурах данных, которые связывают всё воедино. Учтите, я предполагаю наличие хотя бы поверхностного понимания устройства операционных систем и знания хотя бы таких терминов, как ядро, процесс, поток и т. п.Во многих операционных системах пользовательский код исполняется в потоках, которые живут в процессах (это верно для большинства *nix-систем и для «современных» версий Windows). Ядро ответственно за подготовку и удаление процессов и потоков, а также за определение того, какой поток на каком логическом CPU будет исполняться. Когда процесс вызывает функцию
Py_Initialize, на сцену выходит другая абстракция, интерпретатор. Любой Python-код, запускаемый в процессе, привязан к интерпретатору. Об интерпретаторе можно думать как об основе всех прочих концепций, которые мы будем обсуждать. Питон поддерживает инициализацию двух (и более) интерпретаторов в одном процессе. Несмотря на то, что эта возможность редко используется на практике, я буду её учитывать. Как было сказано, код исполняется в потоке (или потоках). Не исключение и виртуальная машина Питона (VM). При этом сама VM имеет поддержку потоков, т.е. у Питона есть своя абстракция для представления потоков. Реализация этой абстракции полностью полагается на механизмы ядра. Таким образом, и ядро, и Питон имеют представление о каждом из Python-потоков. Эти потоки управляются ядром и исполняются как отдельные потоки параллельно всем прочим потокам в системе. Ну… почти параллельно.До сих пор мы не обращали внимания на слона в нашей посудной лавке.
1. Введение
