軟件配置管理在航空機(jī)載軟件開發(fā)中的應(yīng)用

史亭文 趙琳

摘要：軟件配置管理是保證航空機(jī)載軟件質(zhì)量的一個(gè)重要過程。針對航空機(jī)載軟件的特點(diǎn)，該文提出一種配置管理活動(dòng)策略，包括制定配置計(jì)劃、建立配置體系、建立與發(fā)布基線、變更控制、配置狀態(tài)紀(jì)實(shí)、配置審核和軟件發(fā)行管理，該配置管理策略已有效地保證了航空機(jī)載軟件項(xiàng)目技術(shù)狀態(tài)的一致性。

關(guān)鍵詞：配置管理;應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TP311? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? 文章編號(hào)：1009-3044（2019）01-0099-02

1 引言

近年來，隨著軟件在航空產(chǎn)品中的比重越來越大，軟件質(zhì)量問題得到了越來越多的關(guān)注。隨著新一代飛機(jī)的研制，機(jī)載軟件規(guī)模越來越大，復(fù)雜性也越來越高，同時(shí)，在軟件研制過程中，總體對軟件的需求不斷發(fā)生變化，如何保證軟件配置項(xiàng)技術(shù)狀態(tài)的一致性顯得非常重要。本文基于項(xiàng)目實(shí)踐，提出了一種軟件配置項(xiàng)技術(shù)狀態(tài)管理的流程，可以保證航空機(jī)載軟件工程化過程中的一致性。

2 配置管理概述

配置管理包括對數(shù)據(jù)版本、變更、發(fā)布和維護(hù)的控制。

在軟件項(xiàng)目的初期階段，配置管理組開始策劃配置管理活動(dòng)并建立配置管理系統(tǒng)，并且隨著項(xiàng)目進(jìn)展建立并發(fā)布相關(guān)基線。通過配置管理的配置控制、變更管理和配置審核等功能，對配置管理系統(tǒng)中的工作產(chǎn)品的發(fā)布和基線的變更實(shí)施系統(tǒng)性的控制和監(jiān)督[1]。

3 機(jī)載軟件配置管理的策劃與實(shí)現(xiàn)

本文所闡述的軟件配置管理過程流程如圖1所示。

3.1 制定配置管理計(jì)劃

在策劃的早期階段，對配置管理的主要任務(wù)進(jìn)行策劃，已建立配置管理活動(dòng)所需的基礎(chǔ)條件。

1）確定人員和職責(zé)：確定配置控制委員會(huì)（CCB）的人員組成及負(fù)責(zé)人，以及與配置管理活動(dòng)相關(guān)的項(xiàng)目成員的職責(zé)。一般設(shè)置兩級配置控制委員會(huì)控制對項(xiàng)目基線的建立、發(fā)布及配置項(xiàng)的變更。

2）建立配置項(xiàng)選擇準(zhǔn)則：建立配置項(xiàng)的選擇準(zhǔn)則，用于確定需要納入配置管理的配置項(xiàng)。通常情況下，軟件配置項(xiàng)應(yīng)包括項(xiàng)目開發(fā)過程中產(chǎn)生的任務(wù)書、計(jì)劃類文檔、需求、設(shè)計(jì)、代碼、測試數(shù)據(jù)等與產(chǎn)品相關(guān)的各類工程文檔及數(shù)據(jù)。

3）配置項(xiàng)標(biāo)識(shí)：確定基線和配置項(xiàng)的標(biāo)識(shí)方案，包括基線的名稱、標(biāo)識(shí)、基線內(nèi)容和建立時(shí)間等;以及軟件配置項(xiàng)的標(biāo)識(shí)及受控時(shí)間等。

4）配置控制：確定軟件生存周期各個(gè)階段使用的更改批準(zhǔn)權(quán)限的級別以及對已有配置項(xiàng)的更改申請進(jìn)行處理的方法。

5）配置狀態(tài)紀(jì)實(shí)：確定對配置項(xiàng)狀態(tài)信息收集、驗(yàn)證、存儲(chǔ)、處理和報(bào)告等方法以及應(yīng)定期提供的報(bào)告及其分發(fā)方法。

6）配置審核：確定本項(xiàng)目軟件生存周期的特定點(diǎn)上要進(jìn)行的軟件配置審核及審核所包含的軟件配置項(xiàng)，標(biāo)識(shí)和解決在審核期間發(fā)現(xiàn)的問題的規(guī)程。

7）軟件發(fā)行管理和交付：確定軟件發(fā)行管理和交付的規(guī)程和方法以及一致且完整地復(fù)制軟件產(chǎn)品的規(guī)程和方法。

8）編寫計(jì)劃：項(xiàng)目CM（配置管理）人員完成《軟件配置管理計(jì)劃》的編寫，并保證與《軟件開發(fā)計(jì)劃》的一致性。

9）評審和審簽項(xiàng)目軟件配置管理計(jì)劃。

10）對《軟件配置管理計(jì)劃》進(jìn)行受控。

3.2 建立配置管理體系

建立并維護(hù)用于控制工作產(chǎn)品的配置管理系統(tǒng)。軟件項(xiàng)目負(fù)責(zé)人申請建立配置管理系統(tǒng)，由所級配置管理組負(fù)責(zé)創(chuàng)建，并根據(jù)項(xiàng)目情況設(shè)置人員權(quán)限;項(xiàng)目負(fù)責(zé)人建立開發(fā)庫的目錄結(jié)構(gòu)，項(xiàng)目CM建立受控庫目錄結(jié)構(gòu)，所級CM負(fù)責(zé)維護(hù)產(chǎn)品庫目錄結(jié)構(gòu)。為了便于管理，開發(fā)庫和受控庫目錄一般設(shè)置相同，文檔、源程序（包含完整的項(xiàng)目工程）、可執(zhí)行程序及其專用固化工具以文件的原始形態(tài)存放。

3.3 建立與發(fā)布基線

基線時(shí)一組經(jīng)過驗(yàn)證或確認(rèn)活動(dòng)確認(rèn)、并作為后續(xù)工作開展依據(jù)的一個(gè)或者一組工作產(chǎn)品。建立與發(fā)布基線的具體步驟如下：

1）基線建立前的狀態(tài)確認(rèn)：

——當(dāng)?shù)竭_(dá)《軟件配置管理計(jì)劃》中基線建立的時(shí)機(jī)，軟件項(xiàng)目負(fù)責(zé)人應(yīng)確認(rèn)： 1）基線的配置項(xiàng)是否完整;2）基線配置項(xiàng)狀態(tài)是否正確;3）在對應(yīng)的上條基線之后發(fā)起的變更申請是否已經(jīng)關(guān)閉。

2）提交基線建立和發(fā)布申請：

軟件項(xiàng)目負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)提交基線建立申請，并由相應(yīng)的人員審批。

3）基線審核：

——項(xiàng)目CM人員進(jìn)行基線的配置審核;

——如果是變更后重新建立基線，項(xiàng)目CM人員完成基線審核后，直接建立基線并發(fā)布。

4）基線審批：

基線審核通過后，提交CCB進(jìn)行審批（所級CCB審批功能、分配和產(chǎn)品、基線，其他由項(xiàng)目CCB審批）。

5）建立并發(fā)布基線：

基線申請獲批后，CM人員應(yīng)在5個(gè)工作日內(nèi)建立軟件基線。CM人員進(jìn)行基線發(fā)布，將《項(xiàng)目配置管理臺(tái)賬》（含基線建立臺(tái)賬記錄）郵件發(fā)生給項(xiàng)目相關(guān)成員。

3.4 變更控制

軟件研制和維護(hù)過程中，對發(fā)現(xiàn)的軟件問題進(jìn)行確認(rèn)，分析產(chǎn)生問題的根源，確定受影響的、并應(yīng)更改的受控軟件配置項(xiàng)，實(shí)施軟件變更。受控庫配置項(xiàng)的變更，分為I類配置項(xiàng)變更和II類配置項(xiàng)變更。

軟件變更控制的流程如下：

1）項(xiàng)目負(fù)責(zé)人或測試人員編寫《軟件問題報(bào)告單》。

2）項(xiàng)目組分析確認(rèn)軟件問題，并進(jìn)行問題影響域分析，確定待變更軟件配置項(xiàng)。

3）CCB審批《軟件問題報(bào)告單》。

4）項(xiàng)目組實(shí)施變更和驗(yàn)證，編制《軟件變更報(bào)告單》。

5）CCB審批《軟件變更報(bào)告單》。

6）項(xiàng)目CM人員完成配置項(xiàng)入庫、基線審核、并重新建立和發(fā)布基線。

3.5 配置狀態(tài)紀(jì)實(shí)

在軟件研制過程中，記錄配置管理操作，建立并維護(hù)配置項(xiàng)的記錄，以事件觸發(fā)方式及時(shí)通報(bào)、確保相關(guān)人員能夠了解配置項(xiàng)的狀態(tài)。項(xiàng)目結(jié)項(xiàng)時(shí)，應(yīng)按要項(xiàng)目要求編寫《軟件配置管理報(bào)告》，總結(jié)項(xiàng)目研制過程的配置管理活動(dòng)。

1）記錄配置庫數(shù)據(jù)：

訪問配置庫的人員按照規(guī)范操作配置庫，由配置管理系統(tǒng)自動(dòng)記錄配置管理操作信息。

2）收集記錄、形成報(bào)告：

項(xiàng)目開發(fā)過程中，項(xiàng)目CM和所級CM人員實(shí)時(shí)維護(hù)受控庫、產(chǎn)品庫臺(tái)賬《軟件配置管理臺(tái)賬》;項(xiàng)目結(jié)項(xiàng)時(shí)，項(xiàng)目CM人員按照項(xiàng)目要求編寫《軟件配置管理報(bào)告》。項(xiàng)目的《軟件配置管理臺(tái)賬》記錄的要求如下：

——分配并在“表單編號(hào)登記臺(tái)賬”中記錄項(xiàng)目配置管理活動(dòng)的表單編號(hào)信息。

——有受控庫出入庫操作時(shí)，在“受控庫出入庫臺(tái)賬”記錄配置項(xiàng)名稱、出入庫時(shí)間、出入庫依據(jù)的表單信息。

——有變更活動(dòng)開展時(shí)，在“問題報(bào)告&變更控制臺(tái)賬”中記錄軟件問題報(bào)告單狀態(tài)和問題關(guān)閉依據(jù)的軟件變更報(bào)告單信息。

——有基線建立和發(fā)布活動(dòng)時(shí)，在“基線建立臺(tái)賬”中記錄基線標(biāo)識(shí)（含基線類型、建立時(shí)間）、基線建立依據(jù)的表單（基線建立和發(fā)布申請單或軟件變更報(bào)告單）信息。

——有產(chǎn)品庫出入庫操作時(shí)，在“產(chǎn)品庫出庫臺(tái)賬”和“產(chǎn)品庫入庫臺(tái)賬”記錄出入庫用途、出入庫時(shí)間、出入庫依據(jù)的表單信息等。

3）分發(fā)狀態(tài)報(bào)告：

當(dāng)有基線建立及涉及I類配置項(xiàng)變更時(shí)，向所級CCB成員和項(xiàng)目組郵件發(fā)送項(xiàng)目的《軟件配置管理臺(tái)賬》，通報(bào)項(xiàng)目的配置狀態(tài)。

3.6 配置審核

配置審核活動(dòng)包括：1）入庫前審核，入庫前審核指：受控庫入庫前審核和產(chǎn)品庫入庫前的審核;2）基線審核，基線審核是指基線建立與發(fā)布前的審核。軟件發(fā)行管理和交付。

項(xiàng)目CM人員（對于產(chǎn)品庫的入庫，則為所CMG成員）對待入庫的配置項(xiàng)進(jìn)行配置審核，并在入庫申請單中簽署審核結(jié)論;

受控庫入庫前審核的要點(diǎn)包括：

1）入庫申請單信息完整正確？審批級別合適？審批完整？

2）文檔審簽信息完整？代碼通過了項(xiàng)目規(guī)定測試或回歸測試？

3）源碼首次入庫，開發(fā)庫代碼標(biāo)簽下項(xiàng)目工程完整？變更后入庫，待入庫文件與庫中已有其他文件是否協(xié)調(diào)一致？

4）變更后重新入庫的配置項(xiàng)，與軟件變更報(bào)告描述的信息是否一致？與批準(zhǔn)的問題報(bào)告變更范圍是否一致？

產(chǎn)品庫入庫前審核的要點(diǎn)包括：

1）入庫申請單信息完整正確？審批級別合適？審批完整？

2）受控庫中待入庫基線經(jīng)過審批？

項(xiàng)目CM人員的基線審核

項(xiàng)目CM人員進(jìn)行基線審核，并在基線建立及發(fā)布申請或變更報(bào)告單中填寫審核結(jié)論;基線審核要點(diǎn)：

1）基線的創(chuàng)建是否及時(shí)？是否和軟件配置管理計(jì)劃中所制定的時(shí)機(jī)一致？

2）基線描述信息清晰準(zhǔn)確？

3）基線標(biāo)識(shí)符合項(xiàng)目要求和項(xiàng)目計(jì)劃？

4）基線配置項(xiàng)完整？基線配置項(xiàng)之間的狀態(tài)協(xié)調(diào)一致？

5）基線配置項(xiàng)變更相應(yīng)的審批單據(jù)是否完整？是否具備重新建立基線的條件？

3.7 軟件發(fā)行管理和交付

軟件發(fā)行管理和交付活動(dòng)包括處理、存儲(chǔ)、復(fù)制、包裝、交付。應(yīng)按照GJB5235的規(guī)定[2]，進(jìn)行軟件發(fā)行管理和交付，具體要求如下：

處理：軟件項(xiàng)目組應(yīng)在開發(fā)計(jì)劃及軟件支持文檔中規(guī)定并指明軟件的開發(fā)工具和環(huán)境，確保在必要時(shí)進(jìn)行軟件的構(gòu)建和重建。

存儲(chǔ)：按照項(xiàng)目要求將軟件項(xiàng)目的文檔、代碼和可執(zhí)行程序及時(shí)納入產(chǎn)品庫中管理，并隨產(chǎn)品項(xiàng)目及時(shí)歸檔。

復(fù)制：軟件應(yīng)從檔案庫進(jìn)行復(fù)制用于交付或產(chǎn)品軟件灌裝。

包裝：按照用戶要求或項(xiàng)目計(jì)劃規(guī)定，進(jìn)行介質(zhì)制作并清楚標(biāo)明軟件的標(biāo)識(shí)，制作前必須進(jìn)行殺毒檢查、內(nèi)容完整性檢查。

交付：應(yīng)按照項(xiàng)目規(guī)定的交付要求完成軟件的交付。

4 結(jié)束語

軟件配置管理是軟件研制過程中一種支持性的工作，是保證軟件質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。本文根據(jù)GJB5000A-2008對配置管理的要求，結(jié)合航空機(jī)載軟件項(xiàng)目的特殊性，詳細(xì)闡述了一種配置管理活動(dòng)流程，并分章節(jié)詳細(xì)闡述了每個(gè)過程的詳細(xì)步驟。本文所闡述的配置管理流程已很好的應(yīng)用在航空產(chǎn)品的軟件研制過程中。

參考文獻(xiàn)：

[1] 衛(wèi)一芃.基于GJB5000A 三級的軟件配置管理技術(shù)研究[J].航空計(jì)算技術(shù)，2017，47（2）：101-104

[2] 石柱.軍用軟件配置管理GJB5235-2004[M].北京：總裝備部軍標(biāo)出版發(fā)行部，2004.