sethostname系统调用及示例

我们来深入学习 sethostname 系统调用及示例

我们来深入学习 sethostname 系统调用及示例

1. 函数介绍

在 Linux 系统（以及大多数 Unix-like 系统）中，每台计算机都有一个唯一的标识符，叫做 主机名 (hostname)。这个主机名用于在网络中识别这台机器。例如，当你在命令行输入 hostname 时，它会显示当前机器的主机名。

sethostname 系统调用的作用就是设置这台运行着 Linux 内核的计算机的 主机名。这是一个系统级别的设置，会影响整个机器，而不仅仅是调用它的那个进程。

简单来说，sethostname 就是让你用程序来给你的 Linux 电脑“改名字”。

重要提示：
1. 需要权限：修改主机名是一个特权操作，通常只有 root 用户（超级用户）才有权限执行 sethostname。普通用户尝试调用它会失败。
2. 影响范围：主机名是系统全局的属性。一旦通过 sethostname 修改，系统中所有查询主机名的地方（如 gethostname, uname 命令）都会返回新的名字。
3. 持久性：通过 sethostname 设置的主机名是临时的。它只在当前的系统运行会话（直到关机或重启）中有效。系统重启后，主机会从配置文件（如 /etc/hostname）中读取并恢复原来的主机名。

2. 函数原型

#include <unistd.h>      // 包含系统调用声明
#include <sys/utsname.h> // 有时也需要，包含主机名长度常量

int sethostname(const char *name, size_t len);

3. 功能

设置内核维护的主机名。这个主机名可以通过 gethostname 系统调用或 uname 系统调用来查询。

4. 参数

• name:
  • const char * 类型。
  • 一个指向以 null 结尾的字符串的指针，该字符串包含了新的主机名。
• len:
  • size_t 类型。
  • 指定 name 字符串中实际包含的字符数（不包括末尾的 null 终止符 \0）。通常使用 strlen(name) 来获取这个长度。

5. 返回值

• 成功: 返回 0。
• 失败: 返回 -1，并设置全局变量 errno 来指示具体的错误原因。

6. 错误码 (errno)

• EFAULT: name 指向了调用进程无法访问的内存地址。
• EINVAL: len 超过了系统允许的最大主机名长度（通常是 MAXHOSTNAMELEN，在 <sys/utsname.h> 或 <limits.h> 中定义，常见值是 64 或 256）。
• EPERM: 调用进程没有权限（不是 root 用户）来更改主机名。

7. 相似函数或关联函数

• gethostname: 用于获取当前的主机名。
• uname: 系统调用，可以获取包括主机名在内的系统信息（系统名、版本、机器类型等）。对应的命令行工具也叫 uname。
• hostname: 命令行工具，用于显示或设置系统的主机名。它在底层就是调用 sethostname 和 gethostname。
• /etc/hostname: 在许多 Linux 发行版中，系统启动时会从这个文件读取主机名并使用 sethostname 设置。

8. 示例代码

下面的示例演示了如何使用 sethostname 来修改主机名，以及如何使用 gethostname 来查询它。

#define _GNU_SOURCE // 启用 GNU 扩展
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/utsname.h> // 包含 gethostname, uname, MAXHOSTNAMELEN
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <stdlib.h>

#define HOST_NAME_BUFFER_SIZE MAXHOSTNAMELEN // 通常定义在 <sys/utsname.h> 或 <limits.h>

void print_current_hostname(const char* context) {
    char hostname[HOST_NAME_BUFFER_SIZE];
    if (gethostname(hostname, sizeof(hostname)) == 0) {
        printf("[%s] Current hostname is: '%s'\n", context, hostname);
    } else {
        perror("gethostname");
    }
}

int main(int argc, char *argv[]) {
    char new_hostname[HOST_NAME_BUFFER_SIZE];
    struct utsname uname_info; // 用于 uname 系统调用

    printf("--- Demonstrating sethostname ---\n");

    // 1. 显示当前主机名
    print_current_hostname("Initial");

    // 2. 使用 uname 系统调用获取更详细的系统信息
    if (uname(&uname_info) == 0) {
        printf("[uname] System name: %s\n", uname_info.sysname);
        printf("[uname] Node name (hostname): %s\n", uname_info.nodename);
        printf("[uname] Release: %s\n", uname_info.release);
        printf("[uname] Version: %s\n", uname_info.version);
        printf("[uname] Machine: %s\n", uname_info.machine);
    } else {
        perror("uname");
    }

    // 3. 检查命令行参数
    if (argc != 2) {
        printf("Usage: %s <new_hostname>\n", argv[0]);
        printf("Note: You need to run this program as root to change the hostname.\n");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    strncpy(new_hostname, argv[1], sizeof(new_hostname) - 1);
    new_hostname[sizeof(new_hostname) - 1] = '\0'; // 确保 null 终止

    printf("\nAttempting to change hostname to: '%s'\n", new_hostname);

    // 4. 调用 sethostname
    // 注意：这需要 root 权限
    if (sethostname(new_hostname, strlen(new_hostname)) == -1) {
        perror("sethostname");
        if (errno == EPERM) {
            printf("Error: Permission denied. You must run this program as root (e.g., using sudo).\n");
        }
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    printf("sethostname('%s') succeeded.\n", new_hostname);

    // 5. 再次显示主机名以验证更改
    print_current_hostname("After sethostname");

    // 6. 再次使用 uname 验证
    if (uname(&uname_info) == 0) {
        printf("[uname after change] Node name (hostname): %s\n", uname_info.nodename);
    }

    printf("\n--- Important Notes ---\n");
    printf("1. The hostname change is TEMPORARY and only lasts until the system is rebooted.\n");
    printf("2. To make the change persistent, you need to update configuration files like /etc/hostname.\n");
    printf("3. You need ROOT privileges to call sethostname.\n");

    return 0;
}

编译和运行:

# 假设代码保存在 sethostname_example.c 中
gcc -o sethostname_example sethostname_example.c

# 1. 不带参数运行 (会报错)
./sethostname_example

# 2. 带一个参数运行，但没有 root 权限 (会失败)
./sethostname_example MyNewTempHostname

# 3. 带一个参数运行，并使用 sudo 获取 root 权限 (应该成功)
# 注意：请将 MyNewTempHostname 替换为你想要的主机名
sudo ./sethostname_example MyNewTempHostname

# 4. 验证更改
hostname
uname -n

预期输出 (使用 sudo 运行):

# 假设原始主机名是 'old-hostname'
$ sudo ./sethostname_example NewTempName
--- Demonstrating sethostname ---
[Initial] Current hostname is: 'old-hostname'
[uname] System name: Linux
[uname] Node name (hostname): old-hostname
[uname] Release: 5.4.0-XX-generic
[uname] Version: #XX-Ubuntu SMP ...
[uname] Machine: x86_64

Attempting to change hostname to: 'NewTempName'
sethostname('NewTempName') succeeded.
[After sethostname] Current hostname is: 'NewTempName'
[uname after change] Node name (hostname): NewTempName

--- Important Notes ---
1. The hostname change is TEMPORARY and only lasts until the system is rebooted.
2. To make the change persistent, you need to update configuration files like /etc/hostname.
3. You need ROOT privileges to call sethostname.

# 验证命令
$ hostname
NewTempName
$ uname -n
NewTempName

重启后:
如果你重启系统，主机会名会恢复到 /etc/hostname 文件中配置的名称。

总结:
sethostname 是一个用于修改系统全局主机名的系统调用。它需要 root 权限，并且修改是临时的。理解它有助于你编写需要动态管理主机名的系统管理工具。在日常使用中，hostname 命令是更常见的设置主机名的方式。