軟件配置管理在軍用軟件中的運用

張名明 凌旺 閔嘯

（中國船舶重工集團公司第七二三研究所 江蘇省揚州市 225011）

軟件生存周期內各個階段活動的產物經審批后，可以稱之為軟件配置項。眾所周知，軟件擁有不同的支撐硬件、版本。按照一般思路，在多各方面選取“最優”性能，將之組合為一個整體，即可實現“強強聯手”。但實際上，不同的軟件需要進行配置，將契合度最高的項目組織到一起，方可產生“1+1＞2”的效果。特別是運用于軍用軟件時，需要建立完善的軟件配置管理方案。

1 軍用軟件特點分析

作為軍隊信息系統的重要組成部分，軍用軟件已經成為提升單兵能力，在關鍵時刻助力戰士完成各種任務不可或缺的重要裝備。比如在2008年汶川地震時，震中地區搭載GPS 衛星導航系統的所有通信設備連續70 多個小時內無法向外界傳達出任何信息，導致抗震救災總指揮部及人民群眾“干著急”；直到解放軍派遣的突擊深入小組攜帶載有北斗衛星導航系統的、完全由我國自主研發的數字通信設備趕赴震中后，與外界的聯系方才恢復。由此可見，在通常情況下，軍用信息設備及軟件的安全性能必然超過普通的民用或一般性質的商用軟件。除此之外，保密性、穩定性、續航能力，共同成為軍用軟件及有關設備的核心訴求。如軍隊使用的具有通信功能的設備系統，需要完全與大眾消費品分割開來，各項數據的存儲及專屬分屬不同服務器，且由軍隊及國家安全部門重點掌握，不允許任何其他個人或組織接觸。此外，軍隊戰士野外拉練，或是在極端危險的區域執行任務時，所用軟件的穩定性必須得到保證。如上文提到的北斗衛星導航系統，在地面精度顯示、標高參數等方面，均已超越了GPS，當解放軍戰士深入目標地域時，軟件系統不僅能夠實時顯示區域位置（抵抗多種信號干擾或屏蔽）及周邊地區的實際情況，還能保證與遠處指揮控制部的聯系。總體而言，軍用軟件需要具備極高的可靠性、安全性、抗干擾性。

2 軍用軟件設計的不同階段對配置的管理要求

為了實現上述功能，軍用軟件設計在不同階段，均對配置管理提出了相應的要求。所謂配置管理，核心內容包含：第一，與合同、過程、計劃、產品有關的一切文檔與資料需要實時匹配，不可出現整體性的疏漏；第二，軟件源代碼、目標代碼、可執行代碼之間需要符合既定要求，并保持較高的“契合度”，不可擅自更改或出現“無法配對”的問題；第三，包含軟件工具、庫內可重用軟件（在軟件開發期間，由于環境、功能等要求經常發生變化，故對較為成熟的軟件系統進行局部修改，或是對部分功能模塊進行調整甚至是重組，在保證整體穩定性的情況下，使軟件整體適應新的要求。如某計算軟件應用于新的環境時，原先所有的所有函數已經無法完成相應的功能，故通過增設函數庫調用的方式，在不改變系統程序的前提下，完成“打補丁”操作）、外購軟件、其他方式獲得的軟件（設備接入其他系統后，接受的來自第三方的特定軟件）在內的軟件工具均屬于配置管理的范疇之內。基于此，軍用軟件在開發設計的全過程內，需要圍繞上述三大類內容，深入理解有關配置管理的一系列要求[1]。

2.1 軍用軟件不同需求之間的配置管理要求

軟件配置管理運用于軍用軟件使，不同需求之間對配置管理的要求不盡相同，有關人員應該綜合各方意見，統籌兼顧，予以解決。比如軟件系統的的整體需求，強調分析、研究、確定系統框架的構成，目的在于明確多個系統之間分工與合作的形式，需要提供軟件研發的任務書以及開發計劃。此項需求的重點在于，必須詳細評審任務書，對其中提出的技術指標要求、可靠性、設備及軟件整體質量要求、研發時間等進行界定。比如某軍用（防化部隊）輻射指標測定軟件，除了具備針對多種輻射源準確測評的數據庫及測量機制意外，還需具備抵抗環境侵蝕、在不同干擾下依然能夠穩定顯示最終測評結果的功能。若要實現上述功能，研發人員需要從多個角度著手開展相關工作。難點在于，當某一數據庫中的信息需要更新時，調用程序或配套的功能接口，在實際執行有關指令時，是否會出現“不兼容”、“不匹配”等問題。只有將解決軟件配置管理方面的問題一一解決，才能促使軟件需求與系統需求之間的“統一”。

2.2 軟件實現階段的配置管理要求

本文所述的“軟件實現”范圍較廣，包含概要設計（含詳細說明）以及主程序設計。概要設計是指在綜合考慮不同配置組合的情況下，基于特定的規格說明，完成對軟件框架的設計。此環節的目的在于確立軟件整體運行結構，并對主程序的諸多功能加以說明。具體到某一項特定功能時，程序單元內部的細節（如算法和數據結構）必須保證精確程度。比如有關參數基于何種關系完成傳遞，程序單元的輸入、輸出過程是否存在制約條件等。上述過程必須具備詳細的說明，且在理想狀態下，針對不同單元的測試計劃也應具備。

軟件實現階段對于配置管理的要求如下：相比之下，含有特定功能的軟件程序設計環節稍顯簡單（在不同配置、版本穩定的情況下，錯誤發生率較低），如果其他程序框架完成更新或升級，則與之相匹配的功能算法很可能即時失效。因此，在軟件設計實現階段，需要按照規定完成編碼和調試，并依照既定計劃進行全面測試，保證程序單元與上述設計說明的統一。

2.3 軟件系統測試及實際運用時的配置管理要求

在理想狀態下，軍用軟件的系統測試及實際運用過程，需要根據不同的軟件配置，在每次具體應用前，利用很短的時間完成相關的檢驗，并解決程序運行中出現的錯誤。比如軍用地形勘探軟件，如果搭載了不同的CNSS 和GIS 系統，是否在精度、實時信息傳遞等功能方面產生了較大的不同，需要自行確認。此項工作完成的重要標志在于，軟件需求規格中列出的有關功能、性能、結構、約束、限制等特性，必須全部符合，任何一項未能達標，均會影響軟件性能；原則上，檢測過程中發現的所有缺陷，不可對應用過程造成任何影響，且由于程序的自我修復功能，在產生影響前（極短時間內）就已經被消除，并符合程序回歸測試的“良好”以上評級[2]。

3 軟件配置管理在軍用軟件中的具體應用

軍用軟件則設計階段對軟件配置管理提出的所有要求均得到滿足之后，在具體應用時，也需要重點控制。

3.1 建立全新的自動化軟件配置管理體系

嚴格來說，軍用軟件屬于應用系統的一部分，在初始階段，對功能性、安全性、保密性、穩定性的需求與大眾民用商品并無二致（在軍隊建設方向未曾確定的情況下，無法對軍用軟件的各項需求等級定性）。在此種背景下，軍用軟件的更迭速度極其頻繁，使得功能各異的軟件技術狀態大受影響。但隨著軍隊建設信息化成為常規性的認識，建立全新的自動化且完善的軟件配置管理體系，對于全面控制軟件技術狀態幾乎產生了具有決定性的意義。因此，軍用軟件開發及使用過程，必須與民用以及一般性質的商用軟件加以區分（服務器絕不能相同、管理者制度必須完善）。首先，通過自動化配置管理系統，根據軍用軟件使用者的實際要求，自動配置對應的管理工具，并完成安裝；其次，通過系統審核后，對使用者（或接入的設備）賦予相應的權限，保證軟件開發庫、產品庫、受控庫的正常流轉；最后，完成特定但具體的自動化軟件配置管理平臺的建設，創造出良好的配置管理環境。

3.2 優化控制標識，避免應用程序錯亂

在現代程序功能控制理念下，軟件配置管理必須具備優化控制標識，組織修改“錯亂”的程序代碼，自助降低錯誤出現幾率等特點，從而為軍用軟件使用者提供方便。在傳統的設計思路中，通過變更標識與控制方式，避免應用程序出現錯亂。此種方法“治標不治本”，在短時間內確實能夠發揮一定的作用，但隨著時間的累積、配套功能軟件的升級，“變更”必須進行。因此，對變更和有關的標識進行優化控制，“將工作做在前面”，能夠極大地提升軟件配置及運行效率，防止給用戶造成較大的麻煩。除此之外，優化控制標識的另一個目的在于，防止版本的更迭引發程序錯亂。此種情況并非只出現在軍用軟件中，對電腦較為熟悉的人都有過如下經歷：完成軟件升級后，從理論上來看，更新的版本應該具備更強的性能；但實質上，由于程序亂碼的出現，可能導致“碎片”的增多，反而使軟件性能下降，進而影響硬件設備。基于此，優化控制標識，使軟件配置過程更加科學，能夠有效避免版本升級造成的不良體驗[3]。

3.3 健全完善的配置管理審核機制

軟件配置管理的核心問題在于對配置進行審核，主要包含程序功能審核以及物理審核。一般來說，常規審核是指對配置項是否產生、是否具備該過程中解決變更的能力進行審核。比如優化極限以及配置管理活動。在此過程中，如果發現問題，完善的配置管理審核機制需要對有關內容及時記錄，經過追蹤后，找到解決問題的方法。此項功能的重點在于，將基線技術文檔作為依據，對版本更新與否加以審核，從而使各項軟件配置保持完整性。

4 結語

軍用軟件不同于民用與一般性質的商用軟件，對于性能、保密水平的要求性極高。基于此，只有建立完善的軟件配置管理機制，才能全面保證軍用軟件的質量。在此種前提下，武器、設備的質量以及訓練、作戰方案的制定將會得到強有力的支撐，面對多種情況時，軍隊指揮系統和深入目標區域的作戰人員才能抵抗多種干擾，進而成功完成任務，并在日積月累之下，提升軍隊的作戰水平。