mac80211: quiesce vif before suspending
[linux-2.6.git] / net / mac80211 / rc80211_minstrel_ht.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2010 Felix Fietkau <nbd@openwrt.org>
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
5  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
6  * published by the Free Software Foundation.
7  */
8 #include <linux/netdevice.h>
9 #include <linux/types.h>
10 #include <linux/skbuff.h>
11 #include <linux/debugfs.h>
12 #include <linux/random.h>
13 #include <linux/ieee80211.h>
14 #include <net/mac80211.h>
15 #include "rate.h"
16 #include "rc80211_minstrel.h"
17 #include "rc80211_minstrel_ht.h"
18
19 #define AVG_PKT_SIZE    1200
20 #define SAMPLE_COLUMNS  10
21 #define EWMA_LEVEL              75
22
23 /* Number of bits for an average sized packet */
24 #define MCS_NBITS (AVG_PKT_SIZE << 3)
25
26 /* Number of symbols for a packet with (bps) bits per symbol */
27 #define MCS_NSYMS(bps) ((MCS_NBITS + (bps) - 1) / (bps))
28
29 /* Transmission time for a packet containing (syms) symbols */
30 #define MCS_SYMBOL_TIME(sgi, syms)                                      \
31         (sgi ?                                                          \
32           ((syms) * 18 + 4) / 5 :       /* syms * 3.6 us */             \
33           (syms) << 2                   /* syms * 4 us */               \
34         )
35
36 /* Transmit duration for the raw data part of an average sized packet */
37 #define MCS_DURATION(streams, sgi, bps) MCS_SYMBOL_TIME(sgi, MCS_NSYMS((streams) * (bps)))
38
39 /* MCS rate information for an MCS group */
40 #define MCS_GROUP(_streams, _sgi, _ht40) {                              \
41         .streams = _streams,                                            \
42         .flags =                                                        \
43                 (_sgi ? IEEE80211_TX_RC_SHORT_GI : 0) |                 \
44                 (_ht40 ? IEEE80211_TX_RC_40_MHZ_WIDTH : 0),             \
45         .duration = {                                                   \
46                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 54 : 26),          \
47                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 108 : 52),         \
48                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 162 : 78),         \
49                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 216 : 104),        \
50                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 324 : 156),        \
51                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 432 : 208),        \
52                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 486 : 234),        \
53                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 540 : 260)         \
54         }                                                               \
55 }
56
57 /*
58  * To enable sufficiently targeted rate sampling, MCS rates are divided into
59  * groups, based on the number of streams and flags (HT40, SGI) that they
60  * use.
61  */
62 const struct mcs_group minstrel_mcs_groups[] = {
63         MCS_GROUP(1, 0, 0),
64         MCS_GROUP(2, 0, 0),
65 #if MINSTREL_MAX_STREAMS >= 3
66         MCS_GROUP(3, 0, 0),
67 #endif
68
69         MCS_GROUP(1, 1, 0),
70         MCS_GROUP(2, 1, 0),
71 #if MINSTREL_MAX_STREAMS >= 3
72         MCS_GROUP(3, 1, 0),
73 #endif
74
75         MCS_GROUP(1, 0, 1),
76         MCS_GROUP(2, 0, 1),
77 #if MINSTREL_MAX_STREAMS >= 3
78         MCS_GROUP(3, 0, 1),
79 #endif
80
81         MCS_GROUP(1, 1, 1),
82         MCS_GROUP(2, 1, 1),
83 #if MINSTREL_MAX_STREAMS >= 3
84         MCS_GROUP(3, 1, 1),
85 #endif
86 };
87
88 static u8 sample_table[SAMPLE_COLUMNS][MCS_GROUP_RATES];
89
90 /*
91  * Perform EWMA (Exponentially Weighted Moving Average) calculation
92  */
93 static int
94 minstrel_ewma(int old, int new, int weight)
95 {
96         return (new * (100 - weight) + old * weight) / 100;
97 }
98
99 /*
100  * Look up an MCS group index based on mac80211 rate information
101  */
102 static int
103 minstrel_ht_get_group_idx(struct ieee80211_tx_rate *rate)
104 {
105         int streams = (rate->idx / MCS_GROUP_RATES) + 1;
106         u32 flags = IEEE80211_TX_RC_SHORT_GI | IEEE80211_TX_RC_40_MHZ_WIDTH;
107         int i;
108
109         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(minstrel_mcs_groups); i++) {
110                 if (minstrel_mcs_groups[i].streams != streams)
111                         continue;
112                 if (minstrel_mcs_groups[i].flags != (rate->flags & flags))
113                         continue;
114
115                 return i;
116         }
117
118         WARN_ON(1);
119         return 0;
120 }
121
122 static inline struct minstrel_rate_stats *
123 minstrel_get_ratestats(struct minstrel_ht_sta *mi, int index)
124 {
125         return &mi->groups[index / MCS_GROUP_RATES].rates[index % MCS_GROUP_RATES];
126 }
127
128
129 /*
130  * Recalculate success probabilities and counters for a rate using EWMA
131  */
132 static void
133 minstrel_calc_rate_ewma(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_rate_stats *mr)
134 {
135         if (unlikely(mr->attempts > 0)) {
136                 mr->sample_skipped = 0;
137                 mr->cur_prob = MINSTREL_FRAC(mr->success, mr->attempts);
138                 if (!mr->att_hist)
139                         mr->probability = mr->cur_prob;
140                 else
141                         mr->probability = minstrel_ewma(mr->probability,
142                                 mr->cur_prob, EWMA_LEVEL);
143                 mr->att_hist += mr->attempts;
144                 mr->succ_hist += mr->success;
145         } else {
146                 mr->sample_skipped++;
147         }
148         mr->last_success = mr->success;
149         mr->last_attempts = mr->attempts;
150         mr->success = 0;
151         mr->attempts = 0;
152 }
153
154 /*
155  * Calculate throughput based on the average A-MPDU length, taking into account
156  * the expected number of retransmissions and their expected length
157  */
158 static void
159 minstrel_ht_calc_tp(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi,
160                     int group, int rate)
161 {
162         struct minstrel_rate_stats *mr;
163         unsigned int usecs;
164
165         mr = &mi->groups[group].rates[rate];
166
167         if (mr->probability < MINSTREL_FRAC(1, 10)) {
168                 mr->cur_tp = 0;
169                 return;
170         }
171
172         usecs = mi->overhead / MINSTREL_TRUNC(mi->avg_ampdu_len);
173         usecs += minstrel_mcs_groups[group].duration[rate];
174         mr->cur_tp = MINSTREL_TRUNC((1000000 / usecs) * mr->probability);
175 }
176
177 /*
178  * Update rate statistics and select new primary rates
179  *
180  * Rules for rate selection:
181  *  - max_prob_rate must use only one stream, as a tradeoff between delivery
182  *    probability and throughput during strong fluctuations
183  *  - as long as the max prob rate has a probability of more than 3/4, pick
184  *    higher throughput rates, even if the probablity is a bit lower
185  */
186 static void
187 minstrel_ht_update_stats(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi)
188 {
189         struct minstrel_mcs_group_data *mg;
190         struct minstrel_rate_stats *mr;
191         int cur_prob, cur_prob_tp, cur_tp, cur_tp2;
192         int group, i, index;
193
194         if (mi->ampdu_packets > 0) {
195                 mi->avg_ampdu_len = minstrel_ewma(mi->avg_ampdu_len,
196                         MINSTREL_FRAC(mi->ampdu_len, mi->ampdu_packets), EWMA_LEVEL);
197                 mi->ampdu_len = 0;
198                 mi->ampdu_packets = 0;
199         }
200
201         mi->sample_slow = 0;
202         mi->sample_count = 0;
203         mi->max_tp_rate = 0;
204         mi->max_tp_rate2 = 0;
205         mi->max_prob_rate = 0;
206
207         for (group = 0; group < ARRAY_SIZE(minstrel_mcs_groups); group++) {
208                 cur_prob = 0;
209                 cur_prob_tp = 0;
210                 cur_tp = 0;
211                 cur_tp2 = 0;
212
213                 mg = &mi->groups[group];
214                 if (!mg->supported)
215                         continue;
216
217                 mg->max_tp_rate = 0;
218                 mg->max_tp_rate2 = 0;
219                 mg->max_prob_rate = 0;
220                 mi->sample_count++;
221
222                 for (i = 0; i < MCS_GROUP_RATES; i++) {
223                         if (!(mg->supported & BIT(i)))
224                                 continue;
225
226                         mr = &mg->rates[i];
227                         mr->retry_updated = false;
228                         index = MCS_GROUP_RATES * group + i;
229                         minstrel_calc_rate_ewma(mp, mr);
230                         minstrel_ht_calc_tp(mp, mi, group, i);
231
232                         if (!mr->cur_tp)
233                                 continue;
234
235                         /* ignore the lowest rate of each single-stream group */
236                         if (!i && minstrel_mcs_groups[group].streams == 1)
237                                 continue;
238
239                         if ((mr->cur_tp > cur_prob_tp && mr->probability >
240                              MINSTREL_FRAC(3, 4)) || mr->probability > cur_prob) {
241                                 mg->max_prob_rate = index;
242                                 cur_prob = mr->probability;
243                                 cur_prob_tp = mr->cur_tp;
244                         }
245
246                         if (mr->cur_tp > cur_tp) {
247                                 swap(index, mg->max_tp_rate);
248                                 cur_tp = mr->cur_tp;
249                                 mr = minstrel_get_ratestats(mi, index);
250                         }
251
252                         if (index >= mg->max_tp_rate)
253                                 continue;
254
255                         if (mr->cur_tp > cur_tp2) {
256                                 mg->max_tp_rate2 = index;
257                                 cur_tp2 = mr->cur_tp;
258                         }
259                 }
260         }
261
262         /* try to sample up to half of the available rates during each interval */
263         mi->sample_count *= 4;
264
265         cur_prob = 0;
266         cur_prob_tp = 0;
267         cur_tp = 0;
268         cur_tp2 = 0;
269         for (group = 0; group < ARRAY_SIZE(minstrel_mcs_groups); group++) {
270                 mg = &mi->groups[group];
271                 if (!mg->supported)
272                         continue;
273
274                 mr = minstrel_get_ratestats(mi, mg->max_prob_rate);
275                 if (cur_prob_tp < mr->cur_tp &&
276                     minstrel_mcs_groups[group].streams == 1) {
277                         mi->max_prob_rate = mg->max_prob_rate;
278                         cur_prob = mr->cur_prob;
279                         cur_prob_tp = mr->cur_tp;
280                 }
281
282                 mr = minstrel_get_ratestats(mi, mg->max_tp_rate);
283                 if (cur_tp < mr->cur_tp) {
284                         mi->max_tp_rate = mg->max_tp_rate;
285                         cur_tp = mr->cur_tp;
286                 }
287
288                 mr = minstrel_get_ratestats(mi, mg->max_tp_rate2);
289                 if (cur_tp2 < mr->cur_tp) {
290                         mi->max_tp_rate2 = mg->max_tp_rate2;
291                         cur_tp2 = mr->cur_tp;
292                 }
293         }
294
295         mi->stats_update = jiffies;
296 }
297
298 static bool
299 minstrel_ht_txstat_valid(struct ieee80211_tx_rate *rate)
300 {
301         if (!rate->count)
302                 return false;
303
304         if (rate->idx < 0)
305                 return false;
306
307         return !!(rate->flags & IEEE80211_TX_RC_MCS);
308 }
309
310 static void
311 minstrel_next_sample_idx(struct minstrel_ht_sta *mi)
312 {
313         struct minstrel_mcs_group_data *mg;
314
315         for (;;) {
316                 mi->sample_group++;
317                 mi->sample_group %= ARRAY_SIZE(minstrel_mcs_groups);
318                 mg = &mi->groups[mi->sample_group];
319
320                 if (!mg->supported)
321                         continue;
322
323                 if (++mg->index >= MCS_GROUP_RATES) {
324                         mg->index = 0;
325                         if (++mg->column >= ARRAY_SIZE(sample_table))
326                                 mg->column = 0;
327                 }
328                 break;
329         }
330 }
331
332 static void
333 minstrel_downgrade_rate(struct minstrel_ht_sta *mi, unsigned int *idx,
334                         bool primary)
335 {
336         int group, orig_group;
337
338         orig_group = group = *idx / MCS_GROUP_RATES;
339         while (group > 0) {
340                 group--;
341
342                 if (!mi->groups[group].supported)
343                         continue;
344
345                 if (minstrel_mcs_groups[group].streams >
346                     minstrel_mcs_groups[orig_group].streams)
347                         continue;
348
349                 if (primary)
350                         *idx = mi->groups[group].max_tp_rate;
351                 else
352                         *idx = mi->groups[group].max_tp_rate2;
353                 break;
354         }
355 }
356
357 static void
358 minstrel_aggr_check(struct minstrel_priv *mp, struct ieee80211_sta *pubsta, struct sk_buff *skb)
359 {
360         struct ieee80211_hdr *hdr = (struct ieee80211_hdr *) skb->data;
361         struct sta_info *sta = container_of(pubsta, struct sta_info, sta);
362         u16 tid;
363
364         if (unlikely(!ieee80211_is_data_qos(hdr->frame_control)))
365                 return;
366
367         if (unlikely(skb->protocol == cpu_to_be16(ETH_P_PAE)))
368                 return;
369
370         tid = *ieee80211_get_qos_ctl(hdr) & IEEE80211_QOS_CTL_TID_MASK;
371         if (likely(sta->ampdu_mlme.tid_tx[tid]))
372                 return;
373
374         if (skb_get_queue_mapping(skb) == IEEE80211_AC_VO)
375                 return;
376
377         ieee80211_start_tx_ba_session(pubsta, tid, 5000);
378 }
379
380 static void
381 minstrel_ht_tx_status(void *priv, struct ieee80211_supported_band *sband,
382                       struct ieee80211_sta *sta, void *priv_sta,
383                       struct sk_buff *skb)
384 {
385         struct minstrel_ht_sta_priv *msp = priv_sta;
386         struct minstrel_ht_sta *mi = &msp->ht;
387         struct ieee80211_tx_info *info = IEEE80211_SKB_CB(skb);
388         struct ieee80211_tx_rate *ar = info->status.rates;
389         struct minstrel_rate_stats *rate, *rate2;
390         struct minstrel_priv *mp = priv;
391         bool last = false;
392         int group;
393         int i = 0;
394
395         if (!msp->is_ht)
396                 return mac80211_minstrel.tx_status(priv, sband, sta, &msp->legacy, skb);
397
398         /* This packet was aggregated but doesn't carry status info */
399         if ((info->flags & IEEE80211_TX_CTL_AMPDU) &&
400             !(info->flags & IEEE80211_TX_STAT_AMPDU))
401                 return;
402
403         if (!(info->flags & IEEE80211_TX_STAT_AMPDU)) {
404                 info->status.ampdu_ack_len =
405                         (info->flags & IEEE80211_TX_STAT_ACK ? 1 : 0);
406                 info->status.ampdu_len = 1;
407         }
408
409         mi->ampdu_packets++;
410         mi->ampdu_len += info->status.ampdu_len;
411
412         if (!mi->sample_wait && !mi->sample_tries && mi->sample_count > 0) {
413                 mi->sample_wait = 16 + 2 * MINSTREL_TRUNC(mi->avg_ampdu_len);
414                 mi->sample_tries = 2;
415                 mi->sample_count--;
416         }
417
418         if (info->flags & IEEE80211_TX_CTL_RATE_CTRL_PROBE)
419                 mi->sample_packets += info->status.ampdu_len;
420
421         for (i = 0; !last; i++) {
422                 last = (i == IEEE80211_TX_MAX_RATES - 1) ||
423                        !minstrel_ht_txstat_valid(&ar[i + 1]);
424
425                 if (!minstrel_ht_txstat_valid(&ar[i]))
426                         break;
427
428                 group = minstrel_ht_get_group_idx(&ar[i]);
429                 rate = &mi->groups[group].rates[ar[i].idx % 8];
430
431                 if (last)
432                         rate->success += info->status.ampdu_ack_len;
433
434                 rate->attempts += ar[i].count * info->status.ampdu_len;
435         }
436
437         /*
438          * check for sudden death of spatial multiplexing,
439          * downgrade to a lower number of streams if necessary.
440          */
441         rate = minstrel_get_ratestats(mi, mi->max_tp_rate);
442         if (rate->attempts > 30 &&
443             MINSTREL_FRAC(rate->success, rate->attempts) <
444             MINSTREL_FRAC(20, 100))
445                 minstrel_downgrade_rate(mi, &mi->max_tp_rate, true);
446
447         rate2 = minstrel_get_ratestats(mi, mi->max_tp_rate2);
448         if (rate2->attempts > 30 &&
449             MINSTREL_FRAC(rate2->success, rate2->attempts) <
450             MINSTREL_FRAC(20, 100))
451                 minstrel_downgrade_rate(mi, &mi->max_tp_rate2, false);
452
453         if (time_after(jiffies, mi->stats_update + (mp->update_interval / 2 * HZ) / 1000)) {
454                 minstrel_ht_update_stats(mp, mi);
455                 minstrel_aggr_check(mp, sta, skb);
456         }
457 }
458
459 static void
460 minstrel_calc_retransmit(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi,
461                          int index)
462 {
463         struct minstrel_rate_stats *mr;
464         const struct mcs_group *group;
465         unsigned int tx_time, tx_time_rtscts, tx_time_data;
466         unsigned int cw = mp->cw_min;
467         unsigned int ctime = 0;
468         unsigned int t_slot = 9; /* FIXME */
469         unsigned int ampdu_len = MINSTREL_TRUNC(mi->avg_ampdu_len);
470
471         mr = minstrel_get_ratestats(mi, index);
472         if (mr->probability < MINSTREL_FRAC(1, 10)) {
473                 mr->retry_count = 1;
474                 mr->retry_count_rtscts = 1;
475                 return;
476         }
477
478         mr->retry_count = 2;
479         mr->retry_count_rtscts = 2;
480         mr->retry_updated = true;
481
482         group = &minstrel_mcs_groups[index / MCS_GROUP_RATES];
483         tx_time_data = group->duration[index % MCS_GROUP_RATES] * ampdu_len;
484
485         /* Contention time for first 2 tries */
486         ctime = (t_slot * cw) >> 1;
487         cw = min((cw << 1) | 1, mp->cw_max);
488         ctime += (t_slot * cw) >> 1;
489         cw = min((cw << 1) | 1, mp->cw_max);
490
491         /* Total TX time for data and Contention after first 2 tries */
492         tx_time = ctime + 2 * (mi->overhead + tx_time_data);
493         tx_time_rtscts = ctime + 2 * (mi->overhead_rtscts + tx_time_data);
494
495         /* See how many more tries we can fit inside segment size */
496         do {
497                 /* Contention time for this try */
498                 ctime = (t_slot * cw) >> 1;
499                 cw = min((cw << 1) | 1, mp->cw_max);
500
501                 /* Total TX time after this try */
502                 tx_time += ctime + mi->overhead + tx_time_data;
503                 tx_time_rtscts += ctime + mi->overhead_rtscts + tx_time_data;
504
505                 if (tx_time_rtscts < mp->segment_size)
506                         mr->retry_count_rtscts++;
507         } while ((tx_time < mp->segment_size) &&
508                  (++mr->retry_count < mp->max_retry));
509 }
510
511
512 static void
513 minstrel_ht_set_rate(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi,
514                      struct ieee80211_tx_rate *rate, int index,
515                      struct ieee80211_tx_rate_control *txrc,
516                      bool sample, bool rtscts)
517 {
518         const struct mcs_group *group = &minstrel_mcs_groups[index / MCS_GROUP_RATES];
519         struct minstrel_rate_stats *mr;
520
521         mr = minstrel_get_ratestats(mi, index);
522         if (!mr->retry_updated)
523                 minstrel_calc_retransmit(mp, mi, index);
524
525         if (sample)
526                 rate->count = 1;
527         else if (mr->probability < MINSTREL_FRAC(20, 100))
528                 rate->count = 2;
529         else if (rtscts)
530                 rate->count = mr->retry_count_rtscts;
531         else
532                 rate->count = mr->retry_count;
533
534         rate->flags = IEEE80211_TX_RC_MCS | group->flags;
535         if (rtscts)
536                 rate->flags |= IEEE80211_TX_RC_USE_RTS_CTS;
537         rate->idx = index % MCS_GROUP_RATES + (group->streams - 1) * MCS_GROUP_RATES;
538 }
539
540 static inline int
541 minstrel_get_duration(int index)
542 {
543         const struct mcs_group *group = &minstrel_mcs_groups[index / MCS_GROUP_RATES];
544         return group->duration[index % MCS_GROUP_RATES];
545 }
546
547 static int
548 minstrel_get_sample_rate(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi)
549 {
550         struct minstrel_rate_stats *mr;
551         struct minstrel_mcs_group_data *mg;
552         int sample_idx = 0;
553
554         if (mi->sample_wait > 0) {
555                 mi->sample_wait--;
556                 return -1;
557         }
558
559         if (!mi->sample_tries)
560                 return -1;
561
562         mi->sample_tries--;
563         mg = &mi->groups[mi->sample_group];
564         sample_idx = sample_table[mg->column][mg->index];
565         mr = &mg->rates[sample_idx];
566         sample_idx += mi->sample_group * MCS_GROUP_RATES;
567         minstrel_next_sample_idx(mi);
568
569         /*
570          * When not using MRR, do not sample if the probability is already
571          * higher than 95% to avoid wasting airtime
572          */
573         if (!mp->has_mrr && (mr->probability > MINSTREL_FRAC(95, 100)))
574                 return -1;
575
576         /*
577          * Make sure that lower rates get sampled only occasionally,
578          * if the link is working perfectly.
579          */
580         if (minstrel_get_duration(sample_idx) >
581             minstrel_get_duration(mi->max_tp_rate)) {
582                 if (mr->sample_skipped < 20)
583                         return -1;
584
585                 if (mi->sample_slow++ > 2)
586                         return -1;
587         }
588
589         return sample_idx;
590 }
591
592 static void
593 minstrel_ht_get_rate(void *priv, struct ieee80211_sta *sta, void *priv_sta,
594                      struct ieee80211_tx_rate_control *txrc)
595 {
596         struct ieee80211_tx_info *info = IEEE80211_SKB_CB(txrc->skb);
597         struct ieee80211_tx_rate *ar = info->status.rates;
598         struct minstrel_ht_sta_priv *msp = priv_sta;
599         struct minstrel_ht_sta *mi = &msp->ht;
600         struct minstrel_priv *mp = priv;
601         int sample_idx;
602         bool sample = false;
603
604         if (rate_control_send_low(sta, priv_sta, txrc))
605                 return;
606
607         if (!msp->is_ht)
608                 return mac80211_minstrel.get_rate(priv, sta, &msp->legacy, txrc);
609
610         info->flags |= mi->tx_flags;
611         sample_idx = minstrel_get_sample_rate(mp, mi);
612
613 #ifdef CONFIG_MAC80211_DEBUGFS
614         /* use fixed index if set */
615         if (mp->fixed_rate_idx != -1)
616                 sample_idx = mp->fixed_rate_idx;
617 #endif
618
619         if (sample_idx >= 0) {
620                 sample = true;
621                 minstrel_ht_set_rate(mp, mi, &ar[0], sample_idx,
622                         txrc, true, false);
623                 info->flags |= IEEE80211_TX_CTL_RATE_CTRL_PROBE;
624         } else {
625                 minstrel_ht_set_rate(mp, mi, &ar[0], mi->max_tp_rate,
626                         txrc, false, false);
627         }
628
629         if (mp->hw->max_rates >= 3) {
630                 /*
631                  * At least 3 tx rates supported, use
632                  * sample_rate -> max_tp_rate -> max_prob_rate for sampling and
633                  * max_tp_rate -> max_tp_rate2 -> max_prob_rate by default.
634                  */
635                 if (sample_idx >= 0)
636                         minstrel_ht_set_rate(mp, mi, &ar[1], mi->max_tp_rate,
637                                 txrc, false, false);
638                 else
639                         minstrel_ht_set_rate(mp, mi, &ar[1], mi->max_tp_rate2,
640                                 txrc, false, true);
641
642                 minstrel_ht_set_rate(mp, mi, &ar[2], mi->max_prob_rate,
643                                      txrc, false, !sample);
644
645                 ar[3].count = 0;
646                 ar[3].idx = -1;
647         } else if (mp->hw->max_rates == 2) {
648                 /*
649                  * Only 2 tx rates supported, use
650                  * sample_rate -> max_prob_rate for sampling and
651                  * max_tp_rate -> max_prob_rate by default.
652                  */
653                 minstrel_ht_set_rate(mp, mi, &ar[1], mi->max_prob_rate,
654                                      txrc, false, !sample);
655
656                 ar[2].count = 0;
657                 ar[2].idx = -1;
658         } else {
659                 /* Not using MRR, only use the first rate */
660                 ar[1].count = 0;
661                 ar[1].idx = -1;
662         }
663
664         mi->total_packets++;
665
666         /* wraparound */
667         if (mi->total_packets == ~0) {
668                 mi->total_packets = 0;
669                 mi->sample_packets = 0;
670         }
671 }
672
673 static void
674 minstrel_ht_update_caps(void *priv, struct ieee80211_supported_band *sband,
675                         struct ieee80211_sta *sta, void *priv_sta,
676                         enum nl80211_channel_type oper_chan_type)
677 {
678         struct minstrel_priv *mp = priv;
679         struct minstrel_ht_sta_priv *msp = priv_sta;
680         struct minstrel_ht_sta *mi = &msp->ht;
681         struct ieee80211_mcs_info *mcs = &sta->ht_cap.mcs;
682         struct ieee80211_local *local = hw_to_local(mp->hw);
683         u16 sta_cap = sta->ht_cap.cap;
684         int n_supported = 0;
685         int ack_dur;
686         int stbc;
687         int i;
688
689         /* fall back to the old minstrel for legacy stations */
690         if (!sta->ht_cap.ht_supported)
691                 goto use_legacy;
692
693         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(minstrel_mcs_groups) !=
694                 MINSTREL_MAX_STREAMS * MINSTREL_STREAM_GROUPS);
695
696         msp->is_ht = true;
697         memset(mi, 0, sizeof(*mi));
698         mi->stats_update = jiffies;
699
700         ack_dur = ieee80211_frame_duration(local, 10, 60, 1, 1);
701         mi->overhead = ieee80211_frame_duration(local, 0, 60, 1, 1) + ack_dur;
702         mi->overhead_rtscts = mi->overhead + 2 * ack_dur;
703
704         mi->avg_ampdu_len = MINSTREL_FRAC(1, 1);
705
706         /* When using MRR, sample more on the first attempt, without delay */
707         if (mp->has_mrr) {
708                 mi->sample_count = 16;
709                 mi->sample_wait = 0;
710         } else {
711                 mi->sample_count = 8;
712                 mi->sample_wait = 8;
713         }
714         mi->sample_tries = 4;
715
716         stbc = (sta_cap & IEEE80211_HT_CAP_RX_STBC) >>
717                 IEEE80211_HT_CAP_RX_STBC_SHIFT;
718         mi->tx_flags |= stbc << IEEE80211_TX_CTL_STBC_SHIFT;
719
720         if (sta_cap & IEEE80211_HT_CAP_LDPC_CODING)
721                 mi->tx_flags |= IEEE80211_TX_CTL_LDPC;
722
723         if (oper_chan_type != NL80211_CHAN_HT40MINUS &&
724             oper_chan_type != NL80211_CHAN_HT40PLUS)
725                 sta_cap &= ~IEEE80211_HT_CAP_SUP_WIDTH_20_40;
726
727         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mi->groups); i++) {
728                 u16 req = 0;
729
730                 mi->groups[i].supported = 0;
731                 if (minstrel_mcs_groups[i].flags & IEEE80211_TX_RC_SHORT_GI) {
732                         if (minstrel_mcs_groups[i].flags & IEEE80211_TX_RC_40_MHZ_WIDTH)
733                                 req |= IEEE80211_HT_CAP_SGI_40;
734                         else
735                                 req |= IEEE80211_HT_CAP_SGI_20;
736                 }
737
738                 if (minstrel_mcs_groups[i].flags & IEEE80211_TX_RC_40_MHZ_WIDTH)
739                         req |= IEEE80211_HT_CAP_SUP_WIDTH_20_40;
740
741                 if ((sta_cap & req) != req)
742                         continue;
743
744                 mi->groups[i].supported =
745                         mcs->rx_mask[minstrel_mcs_groups[i].streams - 1];
746
747                 if (mi->groups[i].supported)
748                         n_supported++;
749         }
750
751         if (!n_supported)
752                 goto use_legacy;
753
754         return;
755
756 use_legacy:
757         msp->is_ht = false;
758         memset(&msp->legacy, 0, sizeof(msp->legacy));
759         msp->legacy.r = msp->ratelist;
760         msp->legacy.sample_table = msp->sample_table;
761         return mac80211_minstrel.rate_init(priv, sband, sta, &msp->legacy);
762 }
763
764 static void
765 minstrel_ht_rate_init(void *priv, struct ieee80211_supported_band *sband,
766                       struct ieee80211_sta *sta, void *priv_sta)
767 {
768         struct minstrel_priv *mp = priv;
769
770         minstrel_ht_update_caps(priv, sband, sta, priv_sta, mp->hw->conf.channel_type);
771 }
772
773 static void
774 minstrel_ht_rate_update(void *priv, struct ieee80211_supported_band *sband,
775                         struct ieee80211_sta *sta, void *priv_sta,
776                         u32 changed, enum nl80211_channel_type oper_chan_type)
777 {
778         minstrel_ht_update_caps(priv, sband, sta, priv_sta, oper_chan_type);
779 }
780
781 static void *
782 minstrel_ht_alloc_sta(void *priv, struct ieee80211_sta *sta, gfp_t gfp)
783 {
784         struct ieee80211_supported_band *sband;
785         struct minstrel_ht_sta_priv *msp;
786         struct minstrel_priv *mp = priv;
787         struct ieee80211_hw *hw = mp->hw;
788         int max_rates = 0;
789         int i;
790
791         for (i = 0; i < IEEE80211_NUM_BANDS; i++) {
792                 sband = hw->wiphy->bands[i];
793                 if (sband && sband->n_bitrates > max_rates)
794                         max_rates = sband->n_bitrates;
795         }
796
797         msp = kzalloc(sizeof(struct minstrel_ht_sta), gfp);
798         if (!msp)
799                 return NULL;
800
801         msp->ratelist = kzalloc(sizeof(struct minstrel_rate) * max_rates, gfp);
802         if (!msp->ratelist)
803                 goto error;
804
805         msp->sample_table = kmalloc(SAMPLE_COLUMNS * max_rates, gfp);
806         if (!msp->sample_table)
807                 goto error1;
808
809         return msp;
810
811 error1:
812         kfree(msp->ratelist);
813 error:
814         kfree(msp);
815         return NULL;
816 }
817
818 static void
819 minstrel_ht_free_sta(void *priv, struct ieee80211_sta *sta, void *priv_sta)
820 {
821         struct minstrel_ht_sta_priv *msp = priv_sta;
822
823         kfree(msp->sample_table);
824         kfree(msp->ratelist);
825         kfree(msp);
826 }
827
828 static void *
829 minstrel_ht_alloc(struct ieee80211_hw *hw, struct dentry *debugfsdir)
830 {
831         return mac80211_minstrel.alloc(hw, debugfsdir);
832 }
833
834 static void
835 minstrel_ht_free(void *priv)
836 {
837         mac80211_minstrel.free(priv);
838 }
839
840 static struct rate_control_ops mac80211_minstrel_ht = {
841         .name = "minstrel_ht",
842         .tx_status = minstrel_ht_tx_status,
843         .get_rate = minstrel_ht_get_rate,
844         .rate_init = minstrel_ht_rate_init,
845         .rate_update = minstrel_ht_rate_update,
846         .alloc_sta = minstrel_ht_alloc_sta,
847         .free_sta = minstrel_ht_free_sta,
848         .alloc = minstrel_ht_alloc,
849         .free = minstrel_ht_free,
850 #ifdef CONFIG_MAC80211_DEBUGFS
851         .add_sta_debugfs = minstrel_ht_add_sta_debugfs,
852         .remove_sta_debugfs = minstrel_ht_remove_sta_debugfs,
853 #endif
854 };
855
856
857 static void
858 init_sample_table(void)
859 {
860         int col, i, new_idx;
861         u8 rnd[MCS_GROUP_RATES];
862
863         memset(sample_table, 0xff, sizeof(sample_table));
864         for (col = 0; col < SAMPLE_COLUMNS; col++) {
865                 for (i = 0; i < MCS_GROUP_RATES; i++) {
866                         get_random_bytes(rnd, sizeof(rnd));
867                         new_idx = (i + rnd[i]) % MCS_GROUP_RATES;
868
869                         while (sample_table[col][new_idx] != 0xff)
870                                 new_idx = (new_idx + 1) % MCS_GROUP_RATES;
871
872                         sample_table[col][new_idx] = i;
873                 }
874         }
875 }
876
877 int __init
878 rc80211_minstrel_ht_init(void)
879 {
880         init_sample_table();
881         return ieee80211_rate_control_register(&mac80211_minstrel_ht);
882 }
883
884 void
885 rc80211_minstrel_ht_exit(void)
886 {
887         ieee80211_rate_control_unregister(&mac80211_minstrel_ht);
888 }