程序在线评测系统的设计与实现(1)

信息科掌

SI L I C O N

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程序在线评测系统的设计与实现

鲁静轩孙晶李元嵩

(北华大学吉林吉林132021)

[捕要】程序在线评测系统(O nl i n e Judge Syst em)是面向程序设计的源代码自动评测系统．经过扩展可向教学方面转化．提供辅助教学功能．介绍系统主要模块功能及天键技术的实现。

【关键词】O nl i n e j u dge在线评测辅助教学

中图分类号：TP3文献标识码：A文章编号：1571--7597(2008)1220038--01

i、引■

onl i ne Judg e Sys t em是仿照A C M／I CPC比赛模式，拥有自动编泽运行源代码，计时、评分、统计等功能的比赛系统，比赛之余可以将题目整理到题库，提供在线评测功能，供用户在赛后进行练习、切磋等．

在教学领域中，Onl i n e Jud ge的特点可以拟补人工评判的缺点．有效减轻教师负担，使评测更加公平合理，还能让学生在课内未完成的实验可以通过系统在课外的时间完成，这样整个实验过程得到了延伸．

：、曩境设计

(一)系统架构

本系统采用B／S模式(浏览器／服务器模式)，B／S模式开发周期短。易于维护、扩展，无需安装客户端，用户可以随时随地在可以连接到

I nt er net的电脑上使用。

(二)开发平台

本系统在W i ndo w s S er ver2003操作系统下，使用H i cr oso f t．NE T cl I语言进行开发。数据库采用M ySO L。

(三)系统分析设计

1．用户模块。用户可以在本系统下注册自己的账号，查找自己提交过的代码。建立、删除、加入群。同其他用户进行比较。

2．题目模块。每道题目有本身的时间及内存的要求，可以查看提交数量及通过的数量。每道题目设置一个讨论区，每个用户也可以针对这个题目给管理员进行留言，并提出疑问。

3．比赛模块。每场比赛要求用户在规定时间内做出题目，比赛结束后，不可以再进行提交。比赛分类：按照公开程度分为pub]i c(任意本系统合法用户均可参加)和pri va t e(拥有进入比赛密码的用户可以参加)，按照比赛的建立者分为系统比赛(由管理员建立比赛)和个人比赛(任意本系统的合法用户建立的比赛)。

4．系统功能模块。总排名功能：根据用户总通过题目数量，以及用户通过率对本系统的合法用户进行捧名。月捧名功能：根据当月通过当月用户题目数量，已经当月用户的通过率对当月在本系统提交的用户进行月排名。

5．管理员、教师管理模块。管理员可以添加系统比赛、添加题目、确认教师身份等，教师可以建立作业、确认学生身份，查看作业完成情况等．

(四)数据库设计

根据系统的分析设计．至少需要建立以下表：用户信息表，题目表，比赛表，状态表。

每个应包含以下字段：

1．用户信息表(标识，用户账号，用户密码，用户所属群)．

2．题目表(标识，题号，题目名称，时间要求，内存要求．所属比赛，用户提示，题目出处)。

3．比赛表(标识，开始时间，结束时间，是否公开．题目账号)．

4．状态表(标识．用户账号，语言种类，提交时间，返回状态．程序用时，程序占用内存．是否属于比赛题目)。

(五)主要功能模块设计

系统最核心的部分是编译运行模块．下面主要介绍编译运行的式及安全策略．

1．c#中的Pr o cess类。编译、运行过程中使用c}I中提供的Pr oce ss类创习建新进程，方法如下：

S y st e m D i agnos t i cs．Pr oces s pr oc es s2n e w Pr ocess()：

通过Pr ocess．St ar t l nf o属性设置进程启动信息．主要属性有：

St ar t I nf o．Fi l eN am e设置要启动的程序。

St ar t I nf o．A r gu皿ent s程序启动时使用的命令行参数。

St ar t l nf o．U ser N am e启动进程时要使用的用户名。

St ar t I nf o．Passw or d程序启动时使用的用户密码。

St ar t I nf o．Redi r ect St andar dEr r or是否将应用程序的错误输出写入Pr oces s：St andar dE r r o r流中。

St ar t I nf o．Redi r ect St andar dI nput应用程序的输入是否从Pr o cess：：St andar dI np ut流中读取。

St ar t I nf o．R edi r ec t St anda r dO ut put是否将输出写入P r oc e ss=l

St a ndar d O ut pu t流中．

2．编译。系统可以评判C、c++、Java、Pasca l源代码．C／c++的编译器使用G N U组织的G CC／G++、Jav a编译器使用Sun SD K、Pascal编译器使用FPc，通过新建进程调用编译命令完成编译。并捕捉错误输出信息。如果无编译错误，则进入运行阶段，否则返回编译错误信息。

3．运行及安全策略。通过编译的程序将进入运行阶段，这里是整个评测系统的核心部分，由于测试输入、输出都是基于文件的，利用St a r t I nf o．R E di r ect St and ar dl n put、St ar t I nf o．R ed i r ect St and ar dO u t put将输入输出流重定向到文件。对进程进行相应的时间限制、内存限制后，调用St ar t()方法，根据程序输出与标准输出文件的对比，判断程序的对错．并更改数据库中相关内容。

运行用户程序过程中，需要格外注意的就是运行权限的问题。例如，限制用户程序网络使用权限，不能将测试数据通过网路发送出去．限制用户程序非法调用系统函数关机、重启、格式化硬盘等操作。我们采取的方法是，建立单独的用户用于运行用户程序，在用户组中限制用户的网络、文件访问权限等，在St ar t I n f o．U se r N am e、St ar t I n f o．Pas sw or d中设置相应的用户名及密码，经测验此方法可有效的避免上述问题的发生。同时还可以在头文件中将有关危险系统调用函数屏蔽掉．如c／c++中的syst e m()函数．

三、培柬鼍

O nl i ne Judge系统不仅为A C W4／T C PC E3常训练提供了训练平台，而且经过技术扩展，使之参与到实际教学过程中，有效的减轻了教师的负担，同时减少了客观因素对学生成绩的影响．相信oI l l i ne Jud ge系统将会在未来的程序设计类教学中发挥更多的作用．

参考文献：

[1]孙宣东、路璐、明俊峰，从^C l I／I C PC看计算机算法设计教学改革[J]．广东工业大学学报(杜会科学版)，2005，(s1)．

[2]郭炜、李文新，程序设计实习类课程如何准确考查学生学习情况[J】．吉林大学学报(信息科学版)，2005．(S2)．

[3]何广龙、吴维嘉、何明．利用P盱实现一个基于w eb的试愿系统[J】．甘肃科技纵横。2006．第瓦期：17-18页．

[4]李文新，A O i参赛教练：收获不只是心灵上的[J】．计算机教育，2006．3．69．7l 页．