BitOJ - Online Judge System

BitOJ是一个功能完整的在线程序设计竞赛评测系统服务端，支持多语言编程、自动化评测、安全沙箱环境等核心功能。

系统概述

BitOJ采用分布式架构设计，通过XML-RPC协议与前端Web系统通信，支持高并发评测任务处理。系统具备完善的安全机制，能够在受限环境中安全执行用户提交的代码。

功能特性

核心功能

• 多语言支持: 支持C/C++、Java、Python、Pascal、C#、Bash等多种编程语言
• 自动评测: 自动编译、运行、比对输出结果
• 安全沙箱: 限制程序执行时间、内存使用、文件访问等
• 分布式架构: 支持多评测机协同工作
• 灵活的判题: 支持标准比对、容错比对、自定义判题脚本

评测结果类型

• AC (Accepted): 程序正确
• WA (Wrong Answer): 答案错误
• TLE (Time Limit Exceeded): 超时
• MLE (Memory Limit Exceeded): 内存超限
• RE (Runtime Error): 运行时错误
• CE (Compile Error): 编译错误
• PE (Presentation Error): 格式错误
• OLE (Output Limit Exceeded): 输出超限
• SE (System Error): 系统错误

系统架构

目录结构

bitoj/
├── python/           # 核心Python模块
│   ├── engine.py        # 评测引擎主控制器
│   ├── datasource.py    # 数据源管理(XML-RPC通信)
│   ├── entity.py        # 数据实体定义
│   ├── engineconfig.py  # 引擎配置管理
│   ├── judgescript.py   # 判题脚本管理
│   ├── tester.py        # 测试器实现
│   └── ojunit.py        # 单元测试基类
├── scripts/          # 脚本文件
│   ├── compare-file.py  # 文件比较工具
│   └── run-guard.py     # 运行时沙箱守护
├── utils/            # 工具类
│   └── xmlrpc-debug-proxy.py  # XML-RPC调试代理
└── conf-demo.py      # 配置示例文件

核心模块说明

JudgeEngine (engine.py)

评测引擎核心控制器，负责：

• 多线程任务调度
• 提交队列管理
• 评测流程控制
• 异常处理和恢复

DataSource (datasource.py)

数据源管理模块，提供：

• XML-RPC通信接口
• 数据库连接管理
• 提交信息获取
• 结果回写功能
• 网络异常重试机制

Tester (tester.py)

测试器实现，包含：

• SimpleTester: 单一语言测试器
• ComboTester: 组合测试器(如bounds checking)
• 编译环境管理
• 运行时沙箱控制
• 资源限制监控

Entity (entity.py)

数据实体定义：

• Submit: 代码提交实体
• Problem: 题目信息实体
• TestCase: 测试用例实体
• PresetCode: 预置代码实体

支持的编程语言

语言	版本	编译器	特殊功能
C	GCC 3.3	gcc-3.3	支持bounds checking
C++	GCC 3.3	g++-3.3	标准C++支持
Java	1.5/1.6	javac	JVM内存管理
Python	3.x	python3	解释执行
Pascal	FPC 2.2	fpc	Free Pascal
C#	Mono 2.0	gmcs	.NET框架
Bash	3.x	bash	Shell脚本

安全机制

资源限制

• 时间限制: 可配置的CPU时间上限
• 内存限制: 虚拟内存使用限制
• 进程限制: 子进程数量控制
• 文件限制: 输出文件大小限制

沙箱隔离

• 用户隔离: 使用专用的ojrun用户执行代码
• 目录隔离: 限制文件系统访问范围
• 权限控制: 最小权限原则执行用户代码

安全防护

• 恶意代码检测: 过滤危险系统调用
• 网络访问限制: 禁止网络连接
• 文件权限管理: 只读访问数据文件

安装配置

系统要求

• Linux操作系统 (推荐Ubuntu/Debian)
• Python 2.6+
• 相应编程语言的编译器/解释器
• sudo权限用于沙箱管理

用户配置

创建评测专用用户：

# 创建ojrun用户组
for i in {01..99}; do
    sudo useradd -m -s /bin/false ojrun$i
done

目录设置

# 创建必要目录
sudo mkdir -p /var/lib/bitoj
sudo chmod 755 /var/lib/bitoj

# 设置数据目录
mkdir -p data/default
mkdir -p log

配置文件

复制并编辑配置文件：

# 基于conf-demo.py创建配置
config.add_xmlrpc_datasource('http://your-oj-frontend/ojfeeder.php')
config.debug = False
config.no_cleanup = False

使用方法

启动评测引擎

cd bitoj/python
python engine.py

配置数据源

# 添加XML-RPC数据源
config.add_xmlrpc_datasource('http://frontend-url/ojfeeder.php')

# 配置评测线程数
config.test_threads = 4

# 设置获取间隔
config.fetch_interval = 1

自定义判题

系统支持三种判题方式：

1. 标准文本比较: 逐字符比较输出
2. 容错文本比较: 允许格式错误(PE)
3. 自定义判题脚本: 支持特殊判题逻辑

API接口

XML-RPC方法

• get_submits(judge_id, limit): 获取待评测提交
• get_problem(problem_id): 获取题目信息
• get_tests(problem_id, full): 获取测试用例
• update_submit_status(submit_id, status): 更新提交状态
• update_submit_test_results(submit_id, results): 更新测试结果

性能优化

并发评测

• 支持多线程并发评测
• 可配置评测线程数量
• 智能任务队列管理

缓存机制

• 测试用例文件缓存
• 预置代码缓存
• 编译结果复用

资源管理

• 用户池管理避免用户耗尽
• 临时文件自动清理
• 内存使用监控

监控和调试

日志系统

• 详细的执行日志记录
• 可配置的日志级别
• 异常堆栈跟踪

调试工具

• XML-RPC调试代理
• 单元测试覆盖
• 性能分析支持

状态监控

• 评测队列长度监控
• 系统资源使用统计
• 异常错误计数

扩展开发

添加新语言支持

1. 在engineconfig.py中定义新的SimpleTester
2. 配置编译和运行命令
3. 设置资源限制参数
4. 编写相应的guard脚本

自定义判题脚本

class CustomJudge:
    def judge(self, sid, tid, tin, tout, result, errfile, rundir=None):
        # 实现自定义判题逻辑
        return 'AC'  # 返回判题结果

故障排除

常见问题

1. 编译失败: 检查编译器路径和权限
2. 运行超时: 调整时间限制配置
3. 权限错误: 确认ojrun用户配置正确
4. 网络错误: 检查XML-RPC连接配置

调试步骤

1. 启用debug模式: config.debug = True
2. 保留临时文件: config.no_cleanup = True
3. 查看详细日志输出
4. 使用单元测试验证功能

安全注意事项

1. 定期更新: 保持系统和编译器版本更新
2. 权限最小化: 确保ojrun用户权限最小
3. 网络隔离: 评测机与外网隔离
4. 监控异常: 建立异常行为监控机制

许可证

本项目遵循开源许可证，详情请查看LICENSE文件。

贡献指南

欢迎提交问题报告和功能请求。如需贡献代码，请：

1. Fork本仓库
2. 创建功能分支
3. 提交改动
4. 发起Pull Request

联系方式

如有问题或建议，请通过以下方式联系：

• 提交Issue到GitHub仓库
• 发送邮件到项目维护者

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