软件生存期各阶段的过程控制
鲍晓红 北航可靠性与系统工程学院
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内容
1.软件生存期的阶段划分 2.软件生存期模型 3.生存期各阶段的过程控制
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1.软件生存期的阶段划分

软件工程化是用系统工程方法处理软件生 存期的全部过程。


它首先要求软件开发一开始就要考虑整个软 件生存期， 将软件开发过程分为可控制的若干阶段，对 各阶段给出明确的定义。
概要设计说明 需求规格说明
概要设计
集成测试计划
集成测试
详细设计说明 详细设计 单元测试计划 单元测试
编 码
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航空产品型号研制中系统研制阶段
方案（F） 初样（C） 试样（S） 定型（D） 或 原理样机 初样 正样

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系统工程理论 神羊角模型
a15 信息 a16 （输入） 物质 能量 a14 a13 a12 a21 a11 a24 a23 a22 a31 a34 a33 a32 a43 a53 生产理想系统 （输出）
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瀑布模型（Waterfall Model）
需求分析 概要设计
详细设计
编码,单元测试
测 试
验收与交付
使用与维护
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V型模型（V Model ）
系统分析与软件定义 用户使用
准备服役的软件
软件研制任务书 验收测试

需求分析
已测试的软件
系统测试
需求规格说明
已测试的软件
软件配置项测试 概要设计
集成的CSCI



主要质量控制手段


评审 规范 结构化分析及其工具（如数据流图DFD、 数据字典DD等等） 配置管理
阶段产品
① 软件开发计划； ② 软件需求规格说明； ③ 软件接口说明；（必要时编制，相关内 容不很多时可与软件需求规格说明合编） 软件需求规格说明及其配套文档经 评审通过后，纳入软件配置管理的受控库， 并以此形成软件配置管理的一条重要基 线——分配基线。
软件需求分析阶段
进入条件: 已产生获得评审通过的、交办方和承制 方签署的软件研制任务书； 软件开发项目组成立； 以软件研制任务书为代表的配置管理功 能基线已建立。
主要工作
软件需求分析主要解决的问题是系统（或用户）要软 件“做什么”。 软件需求分析阶段的任务是全面确定被研制软件的 运行环境、功能、性能等全部需求；对软件开发、 质量保证、配置管理工作进行策划；编写软件需求 规格说明和软件开发计划等重要文档。 软件需求规格说明是软件开发中最重要的技术文档， 它是整个软件开发工作的基础。 软件开发计划是贯穿整个软件开发过程的综合性管 理计划，是整个项目研制管理的依据。
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硬
系统需求 分析/设计
件
初步 设计
研
制
详细 设计 制造
HWCI 测试
硬件要 求分析
PDR
DDR 系统 集成 和测试
试验与 评价 生产和 部署
系统 SRR SDR 求分析 设计
系统要
SSR PDR
+
DDR
+
软件需 求分析 概要 详细 设计 设计
TRR 编码和 CSU测试 CSC 集成 和测试
软 件 开
主要工作 (How to do )
软件概要设计阶段 本阶段任务是根据软件需求规格说明，建 立软件的总体结构和功能模块（软件部件） 间的关系 定义各功能模块的接口、控制接口，设计 全局数据库/数据结构，规定设计限制 编写软件概要设计说明。
主要工作
软件详细设计阶段


应对所有的软件单元进行详细设计，设计其 包括算法和内部数据结构在内的内部细节，为 编写源程序提供必要的说明。 编写软件详细设计说明 对于规模不大、层次较少的软件，可将软件 详细设计阶段和概要设计阶段合并成统一的软 件设计阶段，但也应分两步开展工作，先进行 结构设计，再细化进行详细设计，只不过这两 步之间不再需要经过阶段转移的批准和控制了。
软件集成的CSCI
概要设计说明
已测试的部件
详细设计
部件集成和测试
详细设计说明 模块编码 与单元测试
已测试的单元
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采用V型模型，可以使软件测试工作与需 求分析、概要设计、详细设计过程并行进 行。
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软件研制任务书 系统分析与软件定义 验收测试计划 验收测试
需求规格说明 需求分析 确认∕系统测试计划 确认∕系统测试

就象硬件研制程序一样，软件也要首先规 定研制程序，并称之为确定软件生存周期 模型，这是软件开发人员和管理人员进行 各自工作的共同依据。
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软件生存周期模型 是从软件项目需求定义直至软件经使用后废 弃为止，跨越整个生存周期的系统开发、 运作和维护所实施的全部过程、活动和任 务的结构框架。

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软件开发过程
主要质量控制手段
主要质量控制手段


评审 设计规范 结构化设计及其工具（如结构图SC、流程 图等等） 配置管理

阶段产品
①软件概要设计说明 ②软件详细设计说明

完成标志
① 完成了软件设计说明。 ② 软件设计说明通过了评审。 ③ 软件设计说明纳入配置管理受控库。
软件实现阶段
进入条件:

发
开发配置
CSCI 集成 和测试
SRR：系统要求评审 SDR：系统设计评审 SSR：软件需求评审 PDR：初步(概要)设计评审 DDR：详细设计评审 TRR：测试准备评审 CSC：计算机软件部件 CSU：计算机软件单元 HWCI：硬件技术状态项目 CSCI：计算机软件配置项 +：可能多次评审, 也可能 与硬件评审结合进行
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3.生存期各阶段的过程控制
对软件生存期的每个阶段均应明确其： 进入条件 主要工作 方法和工具 基本要求 本阶段的主要质量控制手段 本阶段的主要质量度量 阶段产品 完成标志。
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系统分析与软件定义阶段
本阶段的进入条件是: 用户（或使用部门）的任务需求书（或战 术技术指标 ）； 约束条件（如资金限额，研制周期要求， 环境条件等）。
软件详细设计说明已通过评审。 软件详细设计说明已进入配置管理受控库。
主要工作
软件实现阶段要进行编码和单元测试两项工作:


首先，采用规定的编程语言，对所有软件单元 进行代码编制，并对编制的代码进行编译、调 试，直至编译无错误通过。 之后，对完成编码的模块进行单元测试。其任 务是检验所有软件单元的设计和实现。内容包 括测试模块的接口、局部数据结构、重要的执 行路径、出错处理、边界条件等五个基本特性。
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7 时间阶段 t
系统方案的产生过程具有迭代性和收敛性两大特点
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某部门嵌入式系统开发阶段
原理样机阶段 初样阶段 正样阶段 软件需求分析（转阶段时进 行正式评审） 软件设计 软件需求分析（小修改） 软件设计（转阶段时进行正 式评审） 软件实现（根据需求变更修 改软件、单元测试 ） 软件测试（开发单位内部针 对更改做系统联试试） 软件需求分析（确定）
主要质量控制手段


评审 编码规范 结构化编程及其工具（如编程语言、调 试工具等) 单元测试工具 配置管理
阶段产品
① 软件源代码 ② 所有的测试用例、测试数据设计，以及 详细的测试结果记录。单元静态分析结果 和代码审查结果也应一并保留。 ③ 软件单元测试辅助程序，用于进行单元 测试的驱动程序，桩模块等辅助程序，属 于内部产品，也应仔细保存以便评审和回 归测试。
完成标志
① 软件单元无错误通过编译或汇编。 ② 完成代码静态分析和代码审查。 ③ 完成单元的动态测试并达到测试要求。 ④ 通过软件实现阶段评审。 ⑤ 所有软件单元纳入软件开发单位的配置 管理受控库。
谢谢！
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本阶段的主要工作是: 分析系统要求和使用环境； 拟定软件研制任务书； 确定软件关键程度等级； 明确质量保证条款； 明确软件验收方法。
本阶段的主要质量控制手段是:

认真评审软件研制任务书， 拟定软件质量（含可靠性、安全性）保证大 纲要求。
本阶段的阶段产品是软件研制任务书。 本阶段的完成标志是软件研制任务书通过 评审。
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2.软件生存期模型


软件生存期模型也是软件过程模型，它是 软件过程的一种抽象的表示。是从软件项 目定义直至软件经使用后废弃为止，跨越 整个生存周期的系统开发、运作和维护所 实施的全部过程、活动和任务的结构框架 每种模型都从一个特定的角度来描述软件 过程，并提供了不同的软件开发方法。本 节介绍几种常用的软件生存期模型，即： 瀑布模型、V型模型。
GJB2786-96（武器系统软件开发）规定，计算机软件开发 过程应与合同要求的正式评审和审核的进度相协调。 该标准还规定，软件开发过程应包括以下主要活动， 这些活动可以重叠，也可以交叉或循环进行： ① 系统要求分析和设计； ② 软件需求分析； ③ 概要设计； ④ 详细设计； ⑤ 编码和计算机软件单元测试； ⑥ 计算机软件部件集成和测试； ⑦ 计算机软件配置项测试； ⑧ 系统集成和测试。
功能基线 分配基线
产品基线
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1.软件生存期的阶段划分
①系统分析与软件定义阶段； ②软件需求分析阶段； ③软件设计阶段（含概要设计和详细设计）； ④软件实现阶段（含编码和计算机软件单元测试 ）； ⑤软件测试阶段（含计算机软件集成测试、配置 项测试和系统测试）； ⑥软件验收与交付阶段； ⑦软件使用和维护阶段。
完成标志
① 完成了所有的阶段产品。 ② 软件开发计划经批准后生效。 ③ 软件需求规格说明通过评审。 ④ 以软件需求规格说明为核心的配置管理 分配基线已建立。