App state machine 개요

펌웨어를 처음 개발할 때 수많은 절차와 처리들을 어떻게 일목요연하고 보기 쉽게 코딩해야하는지 막막하게 느껴집니다. 이럴 때 보통 디자인 패턴이라는 프로그래밍의 오래된 습관 혹은 관습을 이용하여 해결할 수 있습니다.

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state machine은 이런 디자인 패턴중에 하나로 아주 사용하기 쉽고 유용하며 소프트웨어 개발자라면 꼭 알아야 할 디자인 패턴 기법입니다.

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single core 안에서 동작 중인 application은 반드시 하나의 상태(state)안에 있습니다. 각각의 이벤트나 어떠한 처리는 state 안에서 이루어 지며 여러개의 state 끼리 서로 전환하며 프로그램이 동작하게 됩니다.

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아래 다이어그램에서 우리가 만들 app state machine 을 좀 더 구체적으로 알아보겠습니다.

app state machine

① app.c 의 역할

• app state 등록, 삭제
• app state 들 간의 active 상태 전환
• active 상태의 state에 메시지 전달
• active 상태의 state의 loop 실행

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② main.c

• 메시지 큐를 검색하여 실행해야 할 메시지 app에 전달
• active된 app 실행
• 주기적으로 ⑤polling function 프로세싱

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③ message.c

• 인터럽트에서 받은 메시지 수신
• app state 들에서 받은 메시지 수신
• 그 외 모든 전역적으로 메시지 수신

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④ interrupt

• 인터럽트에서 필요할 경우 메시지 송신

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⑤ polling function

• 프로세싱 처리
• 필요한 경우 메시지 송신

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⑥⑦⑧ app states

• 자기가 active 된 app 일 경우 메시지 처리
• 자기가 active 된 app 일 경우 loop 처리

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위에 간단하게 각 요소에 대해 설명하였습니다. 여러분들의 어플리케이션에 따라 각 요소들이 더 많아 질 수도 있습니다. app state machine을 만들 때 app states를 어떻게 만들지, 몇 개를 만들지가 아주 중요합니다.

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예를 들어 LCD를 가지고 있는 경우에는 화면 별로 app state를 구분하여 만들 수도 있고, 네트워크 어플리케이션의 경우 connection에 따라 구분하여 만들 수도 있습니다. 결국 어플리케이션에 따라 상태를 구분하고 조합해야 좋은 프로그램이 될 수 있습니다.

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다음 포스팅 부터는 코드에 대한 설명으로 이어집니다.

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전체 소스 : https://github.com/soloungos/h7_state_machine