sys.settrace: как устроены дебаггеры, coverage и profilers в Python

Когда запускаешь pytest --cov код выполняется как обычно, но в конце появляется отчёт о покрытии. Как pytest узнаёт, какие строки выполнились? Ответ в sys.settrace, это низкоуровневый хук, который позволяет перехватывать каждый шаг интерпретатора.На этом механизме построены coverage.py, pdb, PyCharm debugger, hunters, и десятки других инструментов. Разберём, как это работает изнутри и почему трассировка устроена именно так.