3. 세 층으로 나눈다 — 드라이버 · 장치 · 순서 · 유박사의 mRNA 백신 합성기 펌웨어 첫걸음

펌웨어를 한 덩어리로 쓰면 실물이 없으면 한 줄도 시험할 수 없습니다. 그래서 층을 나눕니다. 이 강의 전체가 이 세 층 위에 서 있습니다.

🔌

드라이버 계층

버스의 말만 안다 — “17번 핀을 켜라”, “레지스터 1에 1500을 써라”. 공정을 모른다

⚙️

장치 계층

공정의 말을 안다 — “밸브를 열어라”, “비드를 붙잡아라(90초)”. 핀 번호를 모른다

📋

순서 계층

레시피를 안다 — “IVT 단계를 돌려라”. 장치가 몇 개인지 모른다

각 층은 바로 아래층만 압니다. 이 규칙 하나가 강의 끝까지 갑니다.

층을 눌러 보세요. 그 층이 아는 말과 모르는 말이 갈라져 보입니다.

불러오는 중…

가짜 드라이버로 순서 계층까지 전부 시험할 수 있습니다. 파이가 없어도 됩니다.

Python 브라우저에서 실행

# 같은 장치 계층 코드가 '진짜' 와 '가짜' 드라이버 위에서 똑같이 돈다.
from typing import Protocol

class ValveDriver(Protocol):          # 약속의 모양 (드라이버 계층)
    def set(self, on: bool) -> None: ...
    def get(self) -> bool: ...

class MockValveDriver:                # 가짜 — 실물 없이 시험할 때
    def __init__(self, name): self.name, self._on, self.log = name, False, []
    def set(self, on):
        self._on = on
        self.log.append("열림" if on else "닫힘")
    def get(self): return self._on

class GpioValveDriver:                # 진짜 — 파이에서만 돈다 (여기선 안 쓴다)
    def __init__(self, pin):
        from gpiozero import PWMOutputDevice      # 이 줄이 파이 밖에서는 실패한다
        self._out = PWMOutputDevice(pin)
    def set(self, on): self._out.value = 1.0 if on else 0.0
    def get(self): return self._out.value > 0

class Valve:                          # 장치 계층 — 핀 번호를 모른다
    def __init__(self, drv: ValveDriver, name): self.drv, self.name = drv, name
    def open(self):  self.drv.set(True)
    def close(self): self.drv.set(False)
    @property
    def is_open(self): return self.drv.get()

# 순서 계층은 장치만 본다
def prime_line(valves):
    for v in valves: v.open()
    for v in valves: v.close()

vs = [Valve(MockValveDriver("V%d" % i), "V%d" % i) for i in range(1, 4)]
prime_line(vs)
for v in vs:
    print("%s: %s (지금 %s)" % (v.name, " → ".join(v.drv.log),
                                "열림" if v.is_open else "닫힘"))
print()
print("장치·순서 계층 코드는 한 글자도 안 바꿨다. 드라이버만 갈아 끼웠다.")

약속의 모양을 고정한다

장치가 열넷인데 저마다 다른 이름의 함수를 가지면 순서 계층이 감당하지 못합니다. 그래서 같은 모양을 강제합니다 — 파이썬에서는 Protocol 이나 abc.ABC 를 씁니다.

모든 장치가 갖는 것	무엇
`open()` / `close()`	장치를 잡고 놓는다 (`with` 문으로)
`selftest()`	지금 말이 통하나 — `test` 워크플로가 부른다
`read_state()`	지금 어떤 상태인가 (결함 검출이 쓴다 → 19강)
`safe()`	당장 안전한 상태로 — 19강의 페일세이프가 부른다

특히 safe() 를 처음부터 넣어 두십시오. 나중에 끼워 넣으려면 장치 열넷을 전부 다시 손대야 합니다.

🤔 확인 문제

드라이버 계층과 장치 계층을 나누는 가장 실용적인 이유는?

🤔 확인 문제

safe() 를 모든 장치에 처음부터 넣으라는 까닭은?