HUSTOJ的Windows版评判内核
作者：游蓝海
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在线评测系统(Online Judge System，OJ)，即在线评判用户所提交的代码是否能够解决相应的题目，常作为高校训练学生编程实践能力的平台已及ACM/ICPC等程序设计竞赛平台。目前，985、211类的实力高校，基本都拥有自己的OJ，而对于实力较弱的高校来说，开发一个OJ是相当困难的一件事。虽然OJ系统可以共享，但是如果作为内部练习和训练，依赖别人的oj，并不是很方便。如今，OJ系统已经非常多了，但是开源的系统却并不多，而且开源的评判内核就更少了，如果评判程序出了问题，还得等别人出更新。这也许是因为开发过程比较辛苦的原因吧。
HUSTOJ是一个出色的开源的系统，它遵循GPL，不仅功能齐全，而且还有开发团队维护，免去了高校的重复劳动力（详见：http://code.google.com/p/hustoj/）。虽然web可以搭建到任何一款操作系统上，但是HUSTOJ的评判内核却是linux版的，我相信用windows的菜鸟团队会更多，至少我们当年就是这样的，要搭建一个linux环境何其困难呀。
以前在学校的时候，我是ACM团队的负责人之一，我们没有自己的OJ，训练的时候都会去其他学校的OJ做题。大部分学校OJ的题库偏难，挫败了无数的新手，我目睹几百人的团队，后来流失到30多人，目睹了很多想成为编程高手的计算机系学弟去打游戏了，作为一个团队负责人，我感觉我失职了。虽然有部分学校的OJ题会简单些，但是我们经常会遇到这样的尴尬，重要时刻网站无法登录！
作为苦逼的无人问津院校的最差专业的想为自己开发团队打造自主oj的你，加入我们吧：群117975329,验证信息CSDN。
好了，废话不多说，无码无真相，windows版HUSTOJ评判内核项目：http://code.google.com/p/online-judger/ ，目前已经完成大部分功能，基本可用，建议用svn工具（推荐TortoiseSVN）下载最新源码。
原理说明
1.数据库管理模块（DBManager）从数据库查询出当前结果为待定和等待重判的提交信息，并组装成内部可识别任务数据（Task），然后将Task转交给评判单元（JudgeCell），等待评判。
2.评判单元（JudgeCell）管理着一组评判内核（JudgeCore），每个评判内核（JudgeCore）都运行在独立的线程中。评判内核不断的从评判单元中获取任务，如果发现任务就进行一次评判，然后通过回调接口，将评判结果反馈给上层，最终，评判的结果会反馈给DBManager。
3.DBManager收到结果后，将结果写回数据库。
4.一个评判内核（JudgeCore）由三个执行部件（Excuter）组成，分别是编译器（Compiler）、执行器(Runner)、匹配器(Matcher)组成，分别负责编译用户代码，执行用户程序并生成输出数据，匹配用户程序的输出数据是否与测试数据匹配。JudgeCore目前只支持c和c++两种语言。
开发工具
visual studio 2008
解决方案构成
简易测试环境搭建
1.安装wamp（windows+apache+mysql+php）集成环境。
2.下载HUSTOJ，将其web目录放置到wamp/www目录下。数据库的配置参考hustoj/install/readme。
3.下载本windows版评判程序，编译后，在judger/bin目录下生成judger.exe。judger.exe可以放置到任意目录，但是配置文件（config.xml）中的<testDataPath>项路径必须与hustoj 测试数据的配置项‘OJ_DATA’保持一致，此路径最好都用绝对路径。
程序写的不是很好，欢迎各位windows编程砖家以及oj内核砖家留下您宝贵的一砖。其中在编写windows沙箱（job）功能时遇到了几个棘手的问题：
1.job时间已经到了，程序还未终止，往往要多等待2-5s。
2.评判含有静态声明的大数组（数组内存超出job的限制内存）代码时，在进程添加到job之后，调用ResumeThread的瞬间，子进程就弹出错误对话框了。如：
bool ZProcessJob::create(const tstring & cmd, bool start_/* = true*/){ if (NULL != m_hProcess) { OutputMsg(_T("process has been created!")); return false; } int64 limitTime = m_limitTime * 10000; //100ns (1s = 10^9ns) int limitMemory = m_limitMemory * 1024; //bytes if (limitMemory < 0)//超出int范围了 { limitMemory = 128*1024*1024; //默认128M } ////////////////////////////////////////////////////////////////////////// //创建作业沙箱（job） ////////////////////////////////////////////////////////////////////////// tstring jobName; generateGUID(jobName); if(!m_job.create(jobName)) { OutputMsg(_T("create job faild!")); return false; } ////////////////////////////////////////////////////////////////////////// //设置job信息 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////// //设置基本限制信息 JOBOBJECT_EXTENDED_LIMIT_INFORMATION subProcessLimitRes; ZeroMemory(&subProcessLimitRes, sizeof(subProcessLimitRes)); JOBOBJECT_BASIC_LIMIT_INFORMATION & basicInfo = subProcessLimitRes.BasicLimitInformation; basicInfo.LimitFlags = JOB_OBJECT_LIMIT_PROCESS_TIME| \ JOB_OBJECT_LIMIT_PRIORITY_CLASS| \ JOB_OBJECT_LIMIT_PROCESS_MEMORY| \ JOB_OBJECT_LIMIT_DIE_ON_UNHANDLED_EXCEPTION; basicInfo.PriorityClass = NORMAL_PRIORITY_CLASS; //优先级为默认 basicInfo.PerProcessUserTimeLimit.QuadPart = limitTime; //子进程执行时间ns(1s=10^9ns) subProcessLimitRes.ProcessMemoryLimit = limitMemory; //内存限制 m_job.setInformation( JobObjectExtendedLimitInformation, &subProcessLimitRes, sizeof(subProcessLimitRes)); //让完成端口发出时间限制的消息 JOBOBJECT_END_OF_JOB_TIME_INFORMATION timeReport; ZeroMemory(&timeReport, sizeof(timeReport)); timeReport.EndOfJobTimeAction = JOB_OBJECT_POST_AT_END_OF_JOB; m_job.setInformation( JobObjectEndOfJobTimeInformation, &timeReport, sizeof(JOBOBJECT_END_OF_JOB_TIME_INFORMATION)); //UI限制 JOBOBJECT_BASIC_UI_RESTRICTIONS subProcessLimitUi; ZeroMemory(&subProcessLimitUi, sizeof(subProcessLimitUi)); subProcessLimitUi.UIRestrictionsClass = JOB_OBJECT_UILIMIT_NONE| \ JOB_OBJECT_UILIMIT_DESKTOP| \ JOB_OBJECT_UILIMIT_SYSTEMPARAMETERS| \ JOB_OBJECT_UILIMIT_DISPLAYSETTINGS| \ JOB_OBJECT_UILIMIT_EXITWINDOWS| \ JOB_OBJECT_UILIMIT_GLOBALATOMS| \ JOB_OBJECT_UILIMIT_HANDLES| \ JOB_OBJECT_UILIMIT_READCLIPBOARD; m_job.setInformation( JobObjectBasicUIRestrictions, &subProcessLimitUi, sizeof(subProcessLimitUi)); //将作业关联到完成端口，以确定其运行情况，及退出的原因 int id = generateID(); m_ioCPHandle = CreateIoCompletionPort(INVALID_HANDLE_VALUE, NULL, id, 0); JOBOBJECT_ASSOCIATE_COMPLETION_PORT jobCP; ZeroMemory(&jobCP, sizeof(jobCP)); jobCP.CompletionKey = (PVOID)id; jobCP.CompletionPort = m_ioCPHandle; m_job.setInformation( JobObjectAssociateCompletionPortInformation, &jobCP, sizeof(jobCP)); ////////////////////////////////////////////////////////////////////////// //创建子进程 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////// TCHAR cmd_[BUFSIZE]; lstrcpy(cmd_, cmd.c_str()); m_hInput = createInputFile(); m_hOutput = createOutputFile();/*CreateProcess的第一个参数将标准输出和错误输出定向到我们建立的m_hOutput上将标准输入定向到我们建立的m_hInput上设置子进程接受StdIn以及StdOut的重定向*/STARTUPINFO StartupInfo; ZeroMemory(&StartupInfo, sizeof(StartupInfo));StartupInfo.cb = sizeof(STARTUPINFO);StartupInfo.hStdOutput = m_hOutput; StartupInfo.hStdError = m_hOutput;StartupInfo.hStdInput = m_hInput;StartupInfo.dwFlags = STARTF_USESTDHANDLES; PROCESS_INFORMATION ProcessInfo; ZeroMemory(&ProcessInfo, sizeof(ProcessInfo)); if(!createProcess(cmd_, TRUE, CREATE_SUSPENDED | CREATE_BREAKAWAY_FROM_JOB, StartupInfo, ProcessInfo)) { return false; } m_hProcess = ProcessInfo.hProcess; m_hThread = ProcessInfo.hThread; ////////////////////////////////////////////////////////////////////////// //将子进程与job关联 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////// if (start_) { start(); } return true;}bool ZProcessJob::start(){ OutputMsgA("start run."); if(!m_job.assinProcess(m_hProcess)) { OutputMsg(_T("应用进程到job失败!%d"), GetLastError()); return false; } //启动子进程 ResumeThread(m_hThread); //关闭标准输入文件和零时输出文件的句柄 SAFE_CLOSE_HANDLE(m_hInput); SAFE_CLOSE_HANDLE(m_hOutput); //关闭主进程主线程句柄 SAFE_CLOSE_HANDLE(m_hThread); //等待进程子进程处理完毕或耗尽资源退出 DWORD ExecuteResult = -1; unsigned long completeKey; LPOVERLAPPED processInfo; bool done = false; while(!done) { GetQueuedCompletionStatus( m_ioCPHandle, &ExecuteResult, &completeKey, &processInfo, INFINITE); switch (ExecuteResult) { case JOB_OBJECT_MSG_NEW_PROCESS: { OutputMsg(TEXT("New process (Id=%d) in Job"), processInfo); } break; case JOB_OBJECT_MSG_END_OF_JOB_TIME: { OutputMsg(TEXT("Job time limit reached")); m_exitCode = 1; done = true; } break; case JOB_OBJECT_MSG_END_OF_PROCESS_TIME: { OutputMsg(TEXT("Job process (Id=%d) time limit reached"), processInfo); m_exitCode = 1; done = true; } break; case JOB_OBJECT_MSG_PROCESS_MEMORY_LIMIT: { OutputMsg(TEXT("Process (Id=%d) exceeded memory limit"), processInfo); m_exitCode = 2; done = true; } break; case JOB_OBJECT_MSG_JOB_MEMORY_LIMIT: { OutputMsg(TEXT("Process (Id=%d) exceeded job memory limit"), processInfo); m_exitCode = 2; done = true; } break; case JOB_OBJECT_MSG_ACTIVE_PROCESS_LIMIT: { OutputMsg(TEXT("Too many active processes in job")); } break; case JOB_OBJECT_MSG_ACTIVE_PROCESS_ZERO: { OutputMsg(TEXT("Job contains no active processes")); done = true; } break; case JOB_OBJECT_MSG_EXIT_PROCESS: { OutputMsg(TEXT("Process (Id=%d) terminated"), processInfo); done = true; } break; case JOB_OBJECT_MSG_ABNORMAL_EXIT_PROCESS: { OutputMsg(TEXT("Process (Id=%d) terminated abnormally"), processInfo); m_exitCode = 3; done = true; } break; default: OutputMsg(TEXT("Unknown notification: %d"), ExecuteResult); m_exitCode = 99; break; } } JOBOBJECT_BASIC_AND_IO_ACCOUNTING_INFORMATION jobai; ZeroMemory(&jobai, sizeof(jobai)); QueryInformationJobObject(m_job.handle(), JobObjectBasicAndIoAccountingInformation, &jobai, sizeof(jobai), NULL); JOBOBJECT_EXTENDED_LIMIT_INFORMATION joeli; ZeroMemory(&joeli, sizeof(joeli)); QueryInformationJobObject(m_job.handle(), JobObjectExtendedLimitInformation, &joeli, sizeof(joeli), NULL); m_runTime = jobai.BasicInfo.TotalUserTime.LowPart/10000; m_runMemory = joeli.PeakProcessMemoryUsed/1024; //关闭进程句柄 SAFE_CLOSE_HANDLE(m_hProcess); //关闭完成端口 SAFE_CLOSE_HANDLE(m_ioCPHandle); //为了安全，杀死作业内所有进程 while(!m_job.terminate(0)) { OutputMsg(_T("停止job失败!%d"), GetLastError()); Sleep(1000); } //关闭作业句柄 m_job.close(); OutputMsgA("end run."); return true;}