Global Interpreter Lock

Global Interpreter Lock (GIL, GVL[1]) – mutex podtrzymywany przez wątek interpretera języka programowania w celu uniemożliwienia współbieżnego wykonywania kodu, nieprzystosowanego do pracy w trybie wielowątkowości. Istnieje dokładnie jedna globalna blokada interpretera dla każdego procesu interpretera.

Aplikacje napisane w językach używających GIL muszą używać osobnych procesów, aby w pełni wykorzystywać potencjał maszyn wieloprocesorowych (każdy proces dysponuje własną, niezależną blokadą).

Dobrą analogią do globalnej blokady interpretera może być spotykana w monolitycznych jądrach systemów operacyjnych globalna blokada jądra, która realizuje niemal identyczne funkcje.

Wady i zalety

Użycie GIL zmniejsza konkurencję pomiędzy wątkami tego samego procesu interpretera. Powoduje to jednak brak wyraźnego zwiększenia wydajności programu, uruchomionego na komputerze wieloprocesorowym[1].

Stworzenie tej blokady oraz dalszą jej obecność tłumaczyć można:

  • zwiększeniem wydajności jednowątkowych programów (brak konieczności każdorazowego blokowania dla każdej struktury danych z osobna)
  • łatwą integracją z bibliotekami języka C, które z reguły nie są przystosowane do pracy w trybie wielowątkowym[2][1]
  • prostsza implementacja odśmiecania pamięci (za pomocą zliczania referencji, które jest nieodporne na race condition)[2]

Przykłady

Przykłady języków, w których zastosowano GIL:

  • Python (dokładniej jego implementacja w C)[2]
  • Ruby[3] (dotyczy klasycznych implementacji MRI i YARV; JRuby i Rubinius nie mają GIL; używa się także nazwy Giant VM Lock[1])
  • OCaml[4]

Przypisy

  1. ↑ a b c d Rei Odara, Jose G. Castanos, Hisanobu Tomari, Eliminating Global Interpreter Locks in Ruby through Hardware Transactional Memory.
  2. ↑ a b c Real Python, What is the Python Global Interpreter Lock (GIL)? – Real Python, realpython.com [dostęp 2020-01-04] (ang.).
  3. ↑ Nobody understands the GIL - Part 2: Implementation, www.jstorimer.com [dostęp 2020-01-04] [zarchiwizowane z adresu 2019-03-25].
  4. ↑ Multicore OCaml, ocamllabs.io [dostęp 2020-01-04] [zarchiwizowane z adresu 2020-01-18].