軟件配置管理在航空機載軟件開發中的應用

史亭文 趙琳

摘要：軟件配置管理是保證航空機載軟件質量的一個重要過程。針對航空機載軟件的特點，該文提出一種配置管理活動策略，包括制定配置計劃、建立配置體系、建立與發布基線、變更控制、配置狀態紀實、配置審核和軟件發行管理，該配置管理策略已有效地保證了航空機載軟件項目技術狀態的一致性。

關鍵詞：配置管理;應用

中圖分類號：TP311? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? 文章編號：1009-3044（2019）01-0099-02

1 引言

近年來，隨著軟件在航空產品中的比重越來越大，軟件質量問題得到了越來越多的關注。隨著新一代飛機的研制，機載軟件規模越來越大，復雜性也越來越高，同時，在軟件研制過程中，總體對軟件的需求不斷發生變化，如何保證軟件配置項技術狀態的一致性顯得非常重要。本文基于項目實踐，提出了一種軟件配置項技術狀態管理的流程，可以保證航空機載軟件工程化過程中的一致性。

2 配置管理概述

配置管理包括對數據版本、變更、發布和維護的控制。

在軟件項目的初期階段，配置管理組開始策劃配置管理活動并建立配置管理系統，并且隨著項目進展建立并發布相關基線。通過配置管理的配置控制、變更管理和配置審核等功能，對配置管理系統中的工作產品的發布和基線的變更實施系統性的控制和監督[1]。

3 機載軟件配置管理的策劃與實現

本文所闡述的軟件配置管理過程流程如圖1所示。

3.1 制定配置管理計劃

在策劃的早期階段，對配置管理的主要任務進行策劃，已建立配置管理活動所需的基礎條件。

1）確定人員和職責：確定配置控制委員會（CCB）的人員組成及負責人，以及與配置管理活動相關的項目成員的職責。一般設置兩級配置控制委員會控制對項目基線的建立、發布及配置項的變更。

2）建立配置項選擇準則：建立配置項的選擇準則，用于確定需要納入配置管理的配置項。通常情況下，軟件配置項應包括項目開發過程中產生的任務書、計劃類文檔、需求、設計、代碼、測試數據等與產品相關的各類工程文檔及數據。

3）配置項標識：確定基線和配置項的標識方案，包括基線的名稱、標識、基線內容和建立時間等;以及軟件配置項的標識及受控時間等。

4）配置控制：確定軟件生存周期各個階段使用的更改批準權限的級別以及對已有配置項的更改申請進行處理的方法。

5）配置狀態紀實：確定對配置項狀態信息收集、驗證、存儲、處理和報告等方法以及應定期提供的報告及其分發方法。

6）配置審核：確定本項目軟件生存周期的特定點上要進行的軟件配置審核及審核所包含的軟件配置項，標識和解決在審核期間發現的問題的規程。

7）軟件發行管理和交付：確定軟件發行管理和交付的規程和方法以及一致且完整地復制軟件產品的規程和方法。

8）編寫計劃：項目CM（配置管理）人員完成《軟件配置管理計劃》的編寫，并保證與《軟件開發計劃》的一致性。

9）評審和審簽項目軟件配置管理計劃。

10）對《軟件配置管理計劃》進行受控。

3.2 建立配置管理體系

建立并維護用于控制工作產品的配置管理系統。軟件項目負責人申請建立配置管理系統，由所級配置管理組負責創建，并根據項目情況設置人員權限;項目負責人建立開發庫的目錄結構，項目CM建立受控庫目錄結構，所級CM負責維護產品庫目錄結構。為了便于管理，開發庫和受控庫目錄一般設置相同，文檔、源程序（包含完整的項目工程）、可執行程序及其專用固化工具以文件的原始形態存放。

3.3 建立與發布基線

基線時一組經過驗證或確認活動確認、并作為后續工作開展依據的一個或者一組工作產品。建立與發布基線的具體步驟如下：

1）基線建立前的狀態確認：

——當到達《軟件配置管理計劃》中基線建立的時機，軟件項目負責人應確認： 1）基線的配置項是否完整;2）基線配置項狀態是否正確;3）在對應的上條基線之后發起的變更申請是否已經關閉。

2）提交基線建立和發布申請：

軟件項目負責人負責提交基線建立申請，并由相應的人員審批。

3）基線審核：

——項目CM人員進行基線的配置審核;

——如果是變更后重新建立基線，項目CM人員完成基線審核后，直接建立基線并發布。

4）基線審批：

基線審核通過后，提交CCB進行審批（所級CCB審批功能、分配和產品、基線，其他由項目CCB審批）。

5）建立并發布基線：

基線申請獲批后，CM人員應在5個工作日內建立軟件基線。CM人員進行基線發布，將《項目配置管理臺賬》（含基線建立臺賬記錄）郵件發生給項目相關成員。

3.4 變更控制

軟件研制和維護過程中，對發現的軟件問題進行確認，分析產生問題的根源，確定受影響的、并應更改的受控軟件配置項，實施軟件變更。受控庫配置項的變更，分為I類配置項變更和II類配置項變更。

軟件變更控制的流程如下：

1）項目負責人或測試人員編寫《軟件問題報告單》。

2）項目組分析確認軟件問題，并進行問題影響域分析，確定待變更軟件配置項。

3）CCB審批《軟件問題報告單》。

4）項目組實施變更和驗證，編制《軟件變更報告單》。

5）CCB審批《軟件變更報告單》。

6）項目CM人員完成配置項入庫、基線審核、并重新建立和發布基線。

3.5 配置狀態紀實

在軟件研制過程中，記錄配置管理操作，建立并維護配置項的記錄，以事件觸發方式及時通報、確保相關人員能夠了解配置項的狀態。項目結項時，應按要項目要求編寫《軟件配置管理報告》，總結項目研制過程的配置管理活動。

1）記錄配置庫數據：

訪問配置庫的人員按照規范操作配置庫，由配置管理系統自動記錄配置管理操作信息。

2）收集記錄、形成報告：

項目開發過程中，項目CM和所級CM人員實時維護受控庫、產品庫臺賬《軟件配置管理臺賬》;項目結項時，項目CM人員按照項目要求編寫《軟件配置管理報告》。項目的《軟件配置管理臺賬》記錄的要求如下：

——分配并在“表單編號登記臺賬”中記錄項目配置管理活動的表單編號信息。

——有受控庫出入庫操作時，在“受控庫出入庫臺賬”記錄配置項名稱、出入庫時間、出入庫依據的表單信息。

——有變更活動開展時，在“問題報告&變更控制臺賬”中記錄軟件問題報告單狀態和問題關閉依據的軟件變更報告單信息。

——有基線建立和發布活動時，在“基線建立臺賬”中記錄基線標識（含基線類型、建立時間）、基線建立依據的表單（基線建立和發布申請單或軟件變更報告單）信息。

——有產品庫出入庫操作時，在“產品庫出庫臺賬”和“產品庫入庫臺賬”記錄出入庫用途、出入庫時間、出入庫依據的表單信息等。

3）分發狀態報告：

當有基線建立及涉及I類配置項變更時，向所級CCB成員和項目組郵件發送項目的《軟件配置管理臺賬》，通報項目的配置狀態。

3.6 配置審核

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

項目CM人員（對于產品庫的入庫，則為所CMG成員）對待入庫的配置項進行配置審核，并在入庫申請單中簽署審核結論;

受控庫入庫前審核的要點包括：

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？代碼通過了項目規定測試或回歸測試？

3）源碼首次入庫，開發庫代碼標簽下項目工程完整？變更后入庫，待入庫文件與庫中已有其他文件是否協調一致？

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

產品庫入庫前審核的要點包括：

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過審批？

項目CM人員的基線審核

項目CM人員進行基線審核，并在基線建立及發布申請或變更報告單中填寫審核結論;基線審核要點：

1）基線的創建是否及時？是否和軟件配置管理計劃中所制定的時機一致？

2）基線描述信息清晰準確？

3）基線標識符合項目要求和項目計劃？

4）基線配置項完整？基線配置項之間的狀態協調一致？

5）基線配置項變更相應的審批單據是否完整？是否具備重新建立基線的條件？

3.7 軟件發行管理和交付

軟件發行管理和交付活動包括處理、存儲、復制、包裝、交付。應按照GJB5235的規定[2]，進行軟件發行管理和交付，具體要求如下：

處理：軟件項目組應在開發計劃及軟件支持文檔中規定并指明軟件的開發工具和環境，確保在必要時進行軟件的構建和重建。

存儲：按照項目要求將軟件項目的文檔、代碼和可執行程序及時納入產品庫中管理，并隨產品項目及時歸檔。

復制：軟件應從檔案庫進行復制用于交付或產品軟件灌裝。

包裝：按照用戶要求或項目計劃規定，進行介質制作并清楚標明軟件的標識，制作前必須進行殺毒檢查、內容完整性檢查。

交付：應按照項目規定的交付要求完成軟件的交付。

4 結束語

軟件配置管理是軟件研制過程中一種支持性的工作，是保證軟件質量的重要環節。本文根據GJB5000A-2008對配置管理的要求，結合航空機載軟件項目的特殊性，詳細闡述了一種配置管理活動流程，并分章節詳細闡述了每個過程的詳細步驟。本文所闡述的配置管理流程已很好的應用在航空產品的軟件研制過程中。

參考文獻：

[1] 衛一芃.基于GJB5000A 三級的軟件配置管理技術研究[J].航空計算技術，2017，47（2）：101-104

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