OJ系统判题思路与代码实现

程序员文章站 2022-06-17 09:39:08

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OJ系统判题思路与代码实现

毕业设计做了个OJ系统，做得不好，打算重做，因为比较感兴趣，涉及到了许多东西，做系统的同时又把我在学校里学的东西给捡了回来，哈哈。

OJ系统判题思路与代码实现

一些相关说明：

主进程：调控子进程的程序。
子进程：执行源程序。
管道：（有名管道）子进程输出数据到管道中，主进程得以读取，半双工式环形缓冲区，半双工地读写决定了父/子只能有一个进程读/写，所以父子进程轮流阻塞。（听说，有名管道环形缓冲，待验证，待审查对程序影响力）。
fork()创建子进程，复制一份父进程资源，然后创建子进程。这就造成了，两个进程执行同一份代码，通过判断pid值可知是父进程还是子进程。
exec系列函数可执行源程序。子进程中调用exec系列函数，exec之后的代码不会被执行。
setProcessLimit()自定义的，设定子进程资源限制，的函数，setrlimit()才是库函数（有问题，找男人）
捕获Linux进程信号量（略）
获取进程PCB控制块信息（运行时间，内存...）， wait4(...)函数，PCB进程信息存在于调用wait4(...)函数传如的某个结构体引用中。系统库结构体：struct rusage ru; （运行时间）runTime = ru.ru_utime.tv_sec * 1000 + ru.ru_utime.tv_usec / 1000 + ru.ru_stime.tv_sec * 1000 + ru.ru_stime.tv_usec / 1000; （运行内存）runMemory = ru.ru_maxrss;
外部输入： timeLimit：时间限制， memoryLimit: 内存限制， codeType: 代码类型， test.in：标准输入文件， test.out：标准输出文件
内部输出： exitValue: 进程退出值， judgeResult: 评测结果， runTime: 运行时间， runMemory: 运行内存

人为规定，子进程返回0表示正常结束。

/*
工作空间默认为根目录：/
1.工作空间内存在test.in作为输入数据
2.工作空间内存在test.out作为输出数据
3.工作空间内存在Main作为待运行程序
4.执行：./runCode 2 500 c/c++
(第一个参数：2代表时间时限2s，第二个参数：500代表空间限制500MB， 第三个参数是代码类型)
5.将会输出的格式：
result:AC
message:%s(可能存在)
runTime:%d
runMemory:%ld
*/
#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/resource.h>
#include <sys/wait.h>
#include <map>
#define FIFO "stdout_fifo"
typedef long long ll;
typedef void(*func)();
using namespace std;
string Signal[][2] = {{"RE", ""}, {"RE", " "}, {"RE", ""}, {"RE", ""},{"RE", "非法指令"},
                        {"RE", ""}, {"RE", "异常中止"}, {"RE", ""}, {"RE", "浮点运算溢出"},{"RE", ""},
                        {"RE", ""}, {"RE", "非法内存地址引用"}, {"RE", ""}, {"RE", ""},{"RE", ""},
                        {"RE", ""}, {"RE", "栈错误"}, {"RE", ""}, {"RE", ""},{"RE", ""},
                        {"RE", ""}, {"RE", ""}, {"RE", ""}, {"RE", ""},{"TL", "时间超限"},
                        {"RE", ""}, {"TL", ""}, {"RE", ""}, {"RE", ""},{"RE", ""},
                        {"RE", ""}};
void setProcessLimit(int timeLimit, ll memoryLimit);
void runC_cppCode();
void runJavaCode();
void init();
map<string, func> Map;
int main(int argc, char *args[]) {
    chdir("/");
    init();
    int timeLimit = atoi(args[1]);
    long memoryLimit = atol(args[2]);
    memoryLimit <<= 10;
    unlink(FIFO);
    int res = mkfifo(FIFO, 0777);
    pid_t pid = fork();
    if(pid == 0) {
        freopen("test.in", "r", stdin);
        freopen("test.error", "w", stderr);
        int fd = open(FIFO, O_WRONLY);
        dup2(fd, 1);
        setProcessLimit(timeLimit, memoryLimit);
        Map[args[3]]();
    } else {
        FILE *output = fopen("test.out", "r");
        char buf[BUFSIZ], buf2[BUFSIZ];
        int fd = open(FIFO, O_RDONLY);
        int len = 0;
        int accept = 1;
        while((len = read(fd, buf, BUFSIZ)) != 0) {
            int len2 = fread(buf2, sizeof(char), len, output);
            if(len != len2) {
                accept = 0;
                break;
            } else {
                for(int i = 0; i < len; i++) {
                    if(buf[i] ^ buf2[i]) {
                        accept = 0;
                        break;
                    }
                }
                if(accept == 0) {
                    break;
                }
            }
        }
        if(!(feof(output))) {
            fgetc(output);
        }
        accept?(accept=feof(output)): kill(pid, SIGKILL);
        fclose(output);
        int status, runTime;
        long runMemory;
        struct rusage ru;
        wait4(pid, &status, WUNTRACED, &ru);
        runTime = ru.ru_utime.tv_sec * 1000
                   + ru.ru_utime.tv_usec / 1000
                   + ru.ru_stime.tv_sec * 1000
                   + ru.ru_stime.tv_usec / 1000;
        runMemory = ru.ru_maxrss;
        if(accept == 0) {
            cout << "result:WA\n" <<endl;
        } else {
            if(WIFEXITED(status)) {
               cout << "result:" << (accept? (runMemory <= memoryLimit? "AC": "ML"): "WA") << endl;
            } else {
               int status2 = WIFSIGNALED(status)? WTERMSIG(status): (WIFSTOPPED(status)? WSTOPSIG(status): 0);
               if(status2 == SIGSEGV && runMemory > memoryLimit) {
                   cout << "result:ML" << endl;
               } else {
                   cout << "result:" << Signal[status2][0] << endl;
                   cout << "message:" << Signal[status2][1] << endl;
               }
            }
        }
        cout << "runTime:" << runTime <<endl;
        cout << "runMemory:" << runMemory <<endl;
    }
    return 0;
}
void setProcessLimit(int timeLimit, ll memoryLimit) {
    struct rlimit rl;
    rl.rlim_cur = timeLimit;
    rl.rlim_max = timeLimit + 1;
    setrlimit(RLIMIT_CPU, &rl);
    rl.rlim_cur = (memoryLimit + (memoryLimit >> 1)) << 10;
    rl.rlim_max = (memoryLimit << 1) << 10;
    setrlimit(RLIMIT_DATA, &rl);
}
void runC_cppCode() {
    if(access("Main", F_OK) == -1) {
        cerr << "Main没有找到" <<endl;
    } else {
        char *args[] = {NULL};
        execv("Main", args);
    }
}

void runJavaCode() {
    if(access("Main.class", F_OK) == -1) {
        cerr << "Main.class没有找到" <<endl;
    } else {
        char *args[] = {"java", "Main", NULL};
        execvp("java", args);
    }
}
void init() {
    Map["c"] = runC_cppCode;
    Map["c/c++"] = runC_cppCode;
    Map["java"] = runJavaCode;
}

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