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可靠软件的基础—ESA软件工程标准介绍_研究生毕业论文

发布时间:2015-03-24 来源:人大经济论坛
可靠软件的基础—ESA软件工程标准介绍_研究生毕业论文 文摘:筒述了ESA Pss.05《醛A软件工程标准》的由来及萁再版情况;对标准的主要内容— — 软件开发阶段和软件管理工作做了说明; 同时提出了制定我国航天软件工程标准的建议。 主题词:软件工程 标准介绍 欧洲空间局(ESA)软件工程标准(ESAPSS—O5)是软件开发过程的指导文件,它主要定义了软件产品的开发阶段,描述了软件开发工程的管理工作软件对ESA的卫星研制l和运行变得愈来愈重要.应用也愈来愈普遍.费用也日益增高 ESA开发软件曾遇到很大困难。这些困难是 ·软件常常不能正确运行开发过程难以控制;不同软件工程之间技术交流比较困难等 到70年代末.这些问题变得愈来愈突出。为此.1978年ESA首次提出了软件工程标准.其目的是指导ESA正确而有效地开发软件。在经过试用之后. 1980年正式交付使用 该标准在1984年和1987年被修改,形成了编号为、EsA PS,~05的标准文本。它是ESA每个软件工程师、软件工程管理人员和ESA软件承包商的必备文件1989年.ESA软件工程师们和各承包商对其提出290条改往意见,其中80 多的意见被采纳.影成了标准的最新版、本(下称psS 05) 一一软件标准内容该标准分成三大部分。 第一部分描述开发软件 品的特征,以及开发过程被划分的几个阶联第二部分描述软件开发工程的管理工作,主要是工程管理、配置管理、验证及质量保证第三部分是附录.包括软件工程术语说明, 各种软件文件的标准目录表 此外. 标准中的强制执行的条款汇总到一个核查表中下面概要介绍该标准的几个主要部分。 1.软件开发阶段软件生存期划分成若干阶段,为能衡量工程进展,要仔细选择各阶段的界限。 PsS一05定义了每个阶段的输入和输出每一项输出或交付项目的验收则构成一个里程碑,并且~ 个阶段的可交付项目必须被批准才能开始下阶段工作。为了衡量整个系统的进展和质量,工程管理人员可以按照计划从技术观点或管理观点去检查可交付项目的进展情况。每个阶段的末尾都应有完整的评审或测试。前一阶段产生的文件用以定义和控制下一阶段所要做的工作。 (1)用户需求定义阶段用户需求阶段要清楚地确定出系统必须解决的问题.而无需考虑可能使用的软件。这阶段的活动常常包括探询用户、评审现存文件及评估类似系统。最终结果应形成一个表叙清楚、用户和开发者都能理解的文件。 (2)软件需求定义阶段, 软件需求确定系统必须做什么、系统的,性能以及对它的制约因素。在定义系统必须做什么时,不必说明如何击做 软件需求要简单明确.使用户能清楚以构成设计和测试的基础 (3)结构设计阶段结构设计阶段应确定软件的主要组成部分及这些部分之间的接口 一些通用的问题,如程序设计语言和数据库系统也可在此阶段选择 当结构设计完成时。系统可以划分成可以并行设计的模块,从而可以把技术工作纳入有序管理 (4)详细设计和编码阶段详细设计的任务是较详细地确定结构的各部分,使软件的每个单元都能完全独立地编码。编码之前的设计文件应认真地评审和检查。本阶段还应完成用户手册 (5)交付操作阶段如果软件的各单元编码完毕并已测试,就将其分别装入工作系统中。交付阶段把工作系统置于运行环境下(这时系统仍在开发者控制下)。软件要在实际运行的设备上安装和测试, 并可对用户进行使用训练。 (6) 软件的操作和维护阶段一旦软件在指定期内已满意地工作,用户就完成了初步验收。在这期间发现的所有错误和缺陷都要标出并改正。软件必须完全满足其生存期第一阶段的用户需求,才算通过最终验收。此时,软件开发者的任务才告完成 2. 软件管理工作PSS-05的第二部分描述了软件开发进程中的四项主要管理工作及定义了不同构型的生存期 (1)工程管理工程管理工作包括资源和外部因素的处理、合同管理、系统最佳化管理及评审过程管理。 (2)配置管理配置是指控制开发过程所要通过的各结构环节,每个可交付项目都称为一个配置项目。这些配置项目构成了程序设计、维护和测试的基础。 配置管理包括配置项目的标识、控制和更改,配置状态的记录和报告以及配置项目的审查和评审 (3)验证验证包括对生存期内软件产品的评审、检查、追踪和测试。 验证计划要求软件要模块化、可测试和可操作。验证的三条值得重视的原则是:早傲 、尽可能在开发的早期就做 以及由有经验的人去做验证中的测试是由下向上进行.模块按详细设计文件说明的规范测试,组装的各模块按结构设计测试. 完整的系统按软件需求测试 晟后按用户需求完成系统的最终验收测试。 (4)质量保证专职的质量保证人员可以处理质量保证的政策和计划.如评审和检查。质量保证的目的就是使需求要正确.使产品同需求相符△’ (5)不同构型的生存期ESA标准定义了软件基本生存期内要完成的基本任务,因为ESA面临各种各样的问题.这些任务只得以不同方式组合。比如.当软件必须分几个阶段才能完成时.当需求在没有样机情况下还难以确定时,就需要一些其它的方法。 ① 逐次交付法:该法遵循基本的生存期过程,按顺序执行到初步设计阶段。然后分级完成系统的结构。首先产生_一个简单的工作系统,然后再开发剩下的系统 这种方法常常比基本生存期法要好.特别是对大的或缺乏明确定义的系统。 ② 进化式开发法:该法是基本生存期的重复使用,每次收集了新的需求.系统被修改并再次执行全部生存期。这种方法适用于基本需求知道不多的那些工程。 从技术观点看, 以上两种方法都比基本生存期法要好,但它们需要较多的组织工作,在合同执行上会有困难,在结构设计上有一定制约③ 购买商业软件:使用这种方法,某些任务和阶段可以省掉。当现存商业软件大体能满足用户需求时.应当购买而不是再开发.这是一条重要的原则 当然.购买商业软件也应按用户需求以竞争的方法去选择 除了进行性能和价格协商外.还要对较件做最磐验收。 ‘ .④ 样机法:在PSS一05中.不认为样机法是一种生存期,而是把它作为生存期中使用的一种技术。它是使开发者产生一种软件模型的过程。所产生的机样由用户评估井被用定义待开发软件的需求。因此, 样机法常被用作产生切实可行的需求文件 工程的管理者应考虑样机的目的和所要花的成本。 结论和启示 ESA PSs一05是ESA强制执行的标准之一。从l978年提出至今已经过多次修改,现在已长达200页。ESA现已组织力量准备制定PSS一05的下层指导性文件(预计有15项).从而为ESA 软件工程师们提供更详细的指导。ESA之所以花如此大力气不断完善它,是因为软件对ESA的各项工程影响愈来愈大。实践证明,应用PSS一05对于产生先进的ESA工程所需的可靠、可维修和高质量的软件是很重要的。 目前计算机已成了我国航天系统的重要组成部分,航天系统的可靠性将不仅依赖于组成系统硬件的可靠性,而且更依赖于组成系统软件的可靠性。随着我国航天技术的发展和它对软件的特殊要求,软件的重要性和可靠性已越来越引起人们的注意 近几年来,我国在软件工程技术研究和应用方面取得了~ 定的成绩。8项软件工程标准、规范 国家标准已公布.我部有些单位也制定了一些软件开发规范 尽管如此,我部大多数软件开发过程还远没有达到工程化方法的要求.软件质量常常没有保证 摆在我们面前的任务是总结多年航天软件开发的经验.吸取国外先进技术.利用已取得的成果.制定出符合我国国情的航天软件工程标准.以使我国航天软件的开发完全纳^ 科学化管理轨道。工作实践表明.一个好的、切实可行的软件标准是开发高质量软件的起点。
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