移植 iperf 网络性能测试工具到 Android-P

新开发板使用了 Android-P 的方案，WiFi 刚刚调通，为了测试 WiFi 稳定性，需要使用 iperf 工具。但 Android 并没有提供这个工具，只能自己移植一份了。

首先下载源代码，下载地址：https://storage.googleapis.com/google-code-archive-source/v2/code.google.com/iperf/source-archive.zip

解压后删除 Makefile 等不相关的文件，并建立 Android.mk，内容如下：

 1 LOCAL_PATH := $(call my-dir)
 2 
 3 # Device executable.
 4 # =========================================================
 5 
 6 include $(CLEAR_VARS)
 7 
 8 LOCAL_MODULE := iperf
 9 
10 LOCAL_MODULE_PATH := $(TARGET_OUT_OPTIONAL_EXECUTABLES)
11 
12 LOCAL_C_INCLUDES := $(LOCAL_PATH)/src
13 
14 LOCAL_SRC_FILES := $(call all-c-files-under, src)
15 
16 LOCAL_CFLAGS := -Wno-error -DIPERF_HOST=0
17 
18 LOCAL_MODULE_TAGS := debug
19 
20 LOCAL_FORCE_STATIC_EXECUTABLE := true
21 
22 include $(BUILD_EXECUTABLE)
23 
24 
25 # Host executable.
26 # =========================================================
27 
28 include $(CLEAR_VARS)
29 
30 LOCAL_MODULE := iperf_x86
31 
32 LOCAL_C_INCLUDES := $(LOCAL_PATH)/src
33 
34 LOCAL_SRC_FILES := $(call all-c-files-under, src)
35 
36 LOCAL_CFLAGS := -Wno-error -DIPERF_HOST=1
37 
38 LOCAL_LDFLAGS := -static
39 
40 LOCAL_MODULE_TAGS := debug
41 
42 include $(BUILD_HOST_EXECUTABLE)
43 
44 
45 include $(call first-makefiles-under,$(LOCAL_PATH))

接下来打开 src/flowlabel.h 文件，在 struct in6_flowlabel_req 结构体的定义外面加上条件编译指令，修改后如下所示：

 1 // It's defined in bionic/libc/kernel/uapi/linux/in6.h
 2 #if IPERF_HOST
 3 struct in6_flowlabel_req
 4 {
 5     struct in6_addr flr_dst;
 6     __u32   flr_label;
 7     __u8    flr_action;
 8     __u8    flr_share;
 9     __u16   flr_flags;
10     __u16   flr_expires;
11     __u16   flr_linger;
12     __u32   __flr_pad;
13     /* Options in format of IPV6_PKTOPTIONS */
14 };
15 #endif

IPERF_HOST 这个宏是我们在 Android.mk 里面定义的，因为编译 arm 版 iperf 时，编译参数中会指定 boinic 的库，这个宏会出现重定义的情况。但编译 x86 版本的 iperf 时，不会链接这些库，所以这个结构体必须由本程序来定义。

接下来打开 src/iperf_api.c 文件，找到 iperf_new_stream(struct iperf_test *, int) 函数，里面有这样的变量定义：

char template[] = "/tmp/iperf3.XXXXXX";

由于 Android 没有 /tmp 目录，所以运行的时候会报错，所以我们把这个目录修改为 /data 目录，修改后的代码如下：

1 #if IPERF_HOST
2     char template[] = "/tmp/iperf3.XXXXXX";
3 #else
4     char template[] = "/data/iperf3.XXXXXX";
5 #endif

接下来把 src/config.h.in 重命名为 src/config.h：

>$ mv src/config.h.in src/config.h

最后一步，删掉 src/t_uuid.c、src/t_timer.c 和 src/t_units.c 三个文件，否则会出现 main() 函数冲突的错误。
当然，如果在 Android.mk 中通过 LOCAL_SRC_FILES 变量来指定每个要编译的源文件，再从中排除掉这三个文件也是可以的。不过这样做写的内容比较罗嗦，干脆把它们仨删掉，直接用 LOCAL_SRC_FILES := $(call all-c-files-under, src) 自动包含 src 目录下所有的 .c 文件。

>$ rm src/t_uuid.c src/t_timer.c src/t_units.c

mm 编译后会生成两个文件，分别是 arm 版和 x86 版的可执行程序。

>$ mm
Install: out/host/linux-x86/bin/iperf_x86
Install: out/target/product/msm8909go/system/xbin/iperf

记录一个遇到的坑：

一开始编译的时候报这样一个错误：

error: unused parameter 'argc' [-Werror,-Wunused-parameter]

main() 函数的 argc 参数没有使用，一般来说报个警告就可以了，为什么直接报成错误了呢？
后来仔细研究了生成的编译命令发现里面带了 -Werror 参数，这个参数会将 warning 转换为 error，强制要求程序编译期间不能出现警告。
为了解决这个问题，只需在 Android.mk 中指定 -Wno-error 参数即可：

LOCAL_CFLAGS := -Wno-error

iperf 工具的使用很简单，网上有很多教程，这里只给出几个示例。

启动服务端：

># iperf -s

-s 参数表示以服务端形式启动。
网上有些文章说如果使用 UDP 协议需要，指定 -u 参数。但经实测后发现，我使用的这个版本，服务端无需指定 -u 就可以支持 TCP 和 UDP 两种协议。

启动客户端：

./iperf_x86 -c 172.16.61.90 -u -t 600 -b 16M

-c 表示启动客户端，后面跟服务端的 IP 地址。
-u 表示使用 UDP 协议，不加此参数使用 TCP 协议。
-t 表示持续执行多少秒的测试，默认10秒。
-b 表示发送的数据包大小，TCP 默认使用最大带宽，UDP 默认1Mbits。

TCP 协议适合用来测试最大带宽，UDP 协议适合用来测试丢包率、网络抖动等情况。