drivers/net/wireless/ath/ath9k/calib.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2008-2011 Atheros Communications Inc.
   3  *
   4  * Permission to use, copy, modify, and/or distribute this software for any
   5  * purpose with or without fee is hereby granted, provided that the above
   6  * copyright notice and this permission notice appear in all copies.
   7  *
   8  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS" AND THE AUTHOR DISCLAIMS ALL WARRANTIES
   9  * WITH REGARD TO THIS SOFTWARE INCLUDING ALL IMPLIED WARRANTIES OF
  10  * MERCHANTABILITY AND FITNESS. IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR
  11  * ANY SPECIAL, DIRECT, INDIRECT, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES OR ANY DAMAGES
  12  * WHATSOEVER RESULTING FROM LOSS OF USE, DATA OR PROFITS, WHETHER IN AN
  13  * ACTION OF CONTRACT, NEGLIGENCE OR OTHER TORTIOUS ACTION, ARISING OUT OF
  14  * OR IN CONNECTION WITH THE USE OR PERFORMANCE OF THIS SOFTWARE.
  15  */
  16
  17 #include "hw.h"
  18 #include "hw-ops.h"
  19 #include <linux/export.h>
  20
  21 /* Common calibration code */
  22
  23
  24 static int16_t ath9k_hw_get_nf_hist_mid(int16_t *nfCalBuffer)
  25 {
  26         int16_t nfval;
  27         int16_t sort[ATH9K_NF_CAL_HIST_MAX];
  28         int i, j;
  29
  30         for (i = 0; i < ATH9K_NF_CAL_HIST_MAX; i++)
  31                 sort[i] = nfCalBuffer[i];
  32
  33         for (i = 0; i < ATH9K_NF_CAL_HIST_MAX - 1; i++) {
  34                 for (j = 1; j < ATH9K_NF_CAL_HIST_MAX - i; j++) {
  35                         if (sort[j] > sort[j - 1]) {
  36                                 nfval = sort[j];
  37                                 sort[j] = sort[j - 1];
  38                                 sort[j - 1] = nfval;
  39                         }
  40                 }
  41         }
  42         nfval = sort[(ATH9K_NF_CAL_HIST_MAX - 1) >> 1];
  43
  44         return nfval;
  45 }
  46
  47 static struct ath_nf_limits *ath9k_hw_get_nf_limits(struct ath_hw *ah,
  48                                                     struct ath9k_channel *chan)
  49 {
  50         struct ath_nf_limits *limit;
  51
  52         if (!chan || IS_CHAN_2GHZ(chan))
  53                 limit = &ah->nf_2g;
  54         else
  55                 limit = &ah->nf_5g;
  56
  57         return limit;
  58 }
  59
  60 static s16 ath9k_hw_get_default_nf(struct ath_hw *ah,
  61                                    struct ath9k_channel *chan)
  62 {
  63         return ath9k_hw_get_nf_limits(ah, chan)->nominal;
  64 }
  65
  66 s16 ath9k_hw_getchan_noise(struct ath_hw *ah, struct ath9k_channel *chan,
  67                            s16 nf)
  68 {
  69         s8 noise = ATH_DEFAULT_NOISE_FLOOR;
  70
  71         if (nf) {
  72                 s8 delta = nf - ATH9K_NF_CAL_NOISE_THRESH -
  73                            ath9k_hw_get_default_nf(ah, chan);
  74                 if (delta > 0)
  75                         noise += delta;
  76         }
  77         return noise;
  78 }
  79 EXPORT_SYMBOL(ath9k_hw_getchan_noise);
  80
  81 static void ath9k_hw_update_nfcal_hist_buffer(struct ath_hw *ah,
  82                                               struct ath9k_hw_cal_data *cal,
  83                                               int16_t *nfarray)
  84 {
  85         struct ath_common *common = ath9k_hw_common(ah);
  86         struct ath_nf_limits *limit;
  87         struct ath9k_nfcal_hist *h;
  88         bool high_nf_mid = false;
  89         u8 chainmask = (ah->rxchainmask << 3) | ah->rxchainmask;
  90         int i;
  91
  92         h = cal->nfCalHist;
  93         limit = ath9k_hw_get_nf_limits(ah, ah->curchan);
  94
  95         for (i = 0; i < NUM_NF_READINGS; i++) {
  96                 if (!(chainmask & (1 << i)) ||
  97                     ((i >= AR5416_MAX_CHAINS) && !IS_CHAN_HT40(ah->curchan)))
  98                         continue;
  99
 100                 h[i].nfCalBuffer[h[i].currIndex] = nfarray[i];
 101
 102                 if (++h[i].currIndex >= ATH9K_NF_CAL_HIST_MAX)
 103                         h[i].currIndex = 0;
 104
 105                 if (h[i].invalidNFcount > 0) {
 106                         h[i].invalidNFcount--;
 107                         h[i].privNF = nfarray[i];
 108                 } else {
 109                         h[i].privNF =
 110                                 ath9k_hw_get_nf_hist_mid(h[i].nfCalBuffer);
 111                 }
 112
 113                 if (!h[i].privNF)
 114                         continue;
 115
 116                 if (h[i].privNF > limit->max) {
 117                         high_nf_mid = true;
 118
 119                         ath_dbg(common, CALIBRATE,
 120                                 "NFmid[%d] (%d) > MAX (%d), %s\n",
 121                                 i, h[i].privNF, limit->max,
 122                                 (test_bit(NFCAL_INTF, &cal->cal_flags) ?
 123                                  "not corrected (due to interference)" :
 124                                  "correcting to MAX"));
 125
 126                         /*
 127                          * Normally we limit the average noise floor by the
 128                          * hardware specific maximum here. However if we have
 129                          * encountered stuck beacons because of interference,
 130                          * we bypass this limit here in order to better deal
 131                          * with our environment.
 132                          */
 133                         if (!test_bit(NFCAL_INTF, &cal->cal_flags))
 134                                 h[i].privNF = limit->max;
 135                 }
 136         }
 137
 138         /*
 139          * If the noise floor seems normal for all chains, assume that
 140          * there is no significant interference in the environment anymore.
 141          * Re-enable the enforcement of the NF maximum again.
 142          */
 143         if (!high_nf_mid)
 144                 clear_bit(NFCAL_INTF, &cal->cal_flags);
 145 }
 146
 147 static bool ath9k_hw_get_nf_thresh(struct ath_hw *ah,
 148                                    enum nl80211_band band,
 149                                    int16_t *nft)
 150 {
 151         switch (band) {
 152         case NL80211_BAND_5GHZ:
 153                 *nft = (int8_t)ah->eep_ops->get_eeprom(ah, EEP_NFTHRESH_5);
 154                 break;
 155         case NL80211_BAND_2GHZ:
 156                 *nft = (int8_t)ah->eep_ops->get_eeprom(ah, EEP_NFTHRESH_2);
 157                 break;
 158         default:
 159                 BUG_ON(1);
 160                 return false;
 161         }
 162
 163         return true;
 164 }
 165
 166 void ath9k_hw_reset_calibration(struct ath_hw *ah,
 167                                 struct ath9k_cal_list *currCal)
 168 {
 169         int i;
 170
 171         ath9k_hw_setup_calibration(ah, currCal);
 172
 173         currCal->calState = CAL_RUNNING;
 174
 175         for (i = 0; i < AR5416_MAX_CHAINS; i++) {
 176                 ah->meas0.sign[i] = 0;
 177                 ah->meas1.sign[i] = 0;
 178                 ah->meas2.sign[i] = 0;
 179                 ah->meas3.sign[i] = 0;
 180         }
 181
 182         ah->cal_samples = 0;
 183 }
 184
 185 /* This is done for the currently configured channel */
 186 bool ath9k_hw_reset_calvalid(struct ath_hw *ah)
 187 {
 188         struct ath_common *common = ath9k_hw_common(ah);
 189         struct ath9k_cal_list *currCal = ah->cal_list_curr;
 190
 191         if (!ah->caldata)
 192                 return true;
 193
 194         if (!AR_SREV_9100(ah) && !AR_SREV_9160_10_OR_LATER(ah))
 195                 return true;
 196
 197         if (currCal == NULL)
 198                 return true;
 199
 200         if (currCal->calState != CAL_DONE) {
 201                 ath_dbg(common, CALIBRATE, "Calibration state incorrect, %d\n",
 202                         currCal->calState);
 203                 return true;
 204         }
 205
 206         if (!(ah->supp_cals & currCal->calData->calType))
 207                 return true;
 208
 209         ath_dbg(common, CALIBRATE, "Resetting Cal %d state for channel %u\n",
 210                 currCal->calData->calType, ah->curchan->chan->center_freq);
 211
 212         ah->caldata->CalValid &= ~currCal->calData->calType;
 213         currCal->calState = CAL_WAITING;
 214
 215         return false;
 216 }
 217 EXPORT_SYMBOL(ath9k_hw_reset_calvalid);
 218
 219 void ath9k_hw_start_nfcal(struct ath_hw *ah, bool update)
 220 {
 221         if (ah->caldata)
 222                 set_bit(NFCAL_PENDING, &ah->caldata->cal_flags);
 223
 224         REG_SET_BIT(ah, AR_PHY_AGC_CONTROL,
 225                     AR_PHY_AGC_CONTROL_ENABLE_NF);
 226
 227         if (update)
 228                 REG_CLR_BIT(ah, AR_PHY_AGC_CONTROL,
 229                     AR_PHY_AGC_CONTROL_NO_UPDATE_NF);
 230         else
 231                 REG_SET_BIT(ah, AR_PHY_AGC_CONTROL,
 232                     AR_PHY_AGC_CONTROL_NO_UPDATE_NF);
 233
 234         REG_SET_BIT(ah, AR_PHY_AGC_CONTROL, AR_PHY_AGC_CONTROL_NF);
 235 }
 236
 237 int ath9k_hw_loadnf(struct ath_hw *ah, struct ath9k_channel *chan)
 238 {
 239         struct ath9k_nfcal_hist *h = NULL;
 240         unsigned i, j;
 241         u8 chainmask = (ah->rxchainmask << 3) | ah->rxchainmask;
 242         struct ath_common *common = ath9k_hw_common(ah);
 243         s16 default_nf = ath9k_hw_get_default_nf(ah, chan);
 244         u32 bb_agc_ctl = REG_READ(ah, AR_PHY_AGC_CONTROL);
 245
 246         if (ah->caldata)
 247                 h = ah->caldata->nfCalHist;
 248
 249         ENABLE_REG_RMW_BUFFER(ah);
 250         for (i = 0; i < NUM_NF_READINGS; i++) {
 251                 if (chainmask & (1 << i)) {
 252                         s16 nfval;
 253
 254                         if ((i >= AR5416_MAX_CHAINS) && !IS_CHAN_HT40(chan))
 255                                 continue;
 256
 257                         if (ah->nf_override)
 258                                 nfval = ah->nf_override;
 259                         else if (h)
 260                                 nfval = h[i].privNF;
 261                         else
 262                                 nfval = default_nf;
 263
 264                         REG_RMW(ah, ah->nf_regs[i],
 265                                 (((u32) nfval << 1) & 0x1ff), 0x1ff);
 266                 }
 267         }
 268
 269         /*
 270          * stop NF cal if ongoing to ensure NF load completes immediately
 271          * (or after end rx/tx frame if ongoing)
 272          */
 273         if (bb_agc_ctl & AR_PHY_AGC_CONTROL_NF) {
 274                 REG_CLR_BIT(ah, AR_PHY_AGC_CONTROL, AR_PHY_AGC_CONTROL_NF);
 275                 REG_RMW_BUFFER_FLUSH(ah);
 276                 ENABLE_REG_RMW_BUFFER(ah);
 277         }
 278
 279         /*
 280          * Load software filtered NF value into baseband internal minCCApwr
 281          * variable.
 282          */
 283         REG_CLR_BIT(ah, AR_PHY_AGC_CONTROL,
 284                     AR_PHY_AGC_CONTROL_ENABLE_NF);
 285         REG_CLR_BIT(ah, AR_PHY_AGC_CONTROL,
 286                     AR_PHY_AGC_CONTROL_NO_UPDATE_NF);
 287         REG_SET_BIT(ah, AR_PHY_AGC_CONTROL, AR_PHY_AGC_CONTROL_NF);
 288         REG_RMW_BUFFER_FLUSH(ah);
 289
 290         /*
 291          * Wait for load to complete, should be fast, a few 10s of us.
 292          * The max delay was changed from an original 250us to 22.2 msec.
 293          * This would increase timeout to the longest possible frame
 294          * (11n max length 22.1 msec)
 295          */
 296         for (j = 0; j < 22200; j++) {
 297                 if ((REG_READ(ah, AR_PHY_AGC_CONTROL) &
 298                               AR_PHY_AGC_CONTROL_NF) == 0)
 299                         break;
 300                 udelay(10);
 301         }
 302
 303         /*
 304          * Restart NF so it can continue.
 305          */
 306         if (bb_agc_ctl & AR_PHY_AGC_CONTROL_NF) {
 307                 ENABLE_REG_RMW_BUFFER(ah);
 308                 if (bb_agc_ctl & AR_PHY_AGC_CONTROL_ENABLE_NF)
 309                         REG_SET_BIT(ah, AR_PHY_AGC_CONTROL,
 310                                     AR_PHY_AGC_CONTROL_ENABLE_NF);
 311                 if (bb_agc_ctl & AR_PHY_AGC_CONTROL_NO_UPDATE_NF)
 312                         REG_SET_BIT(ah, AR_PHY_AGC_CONTROL,
 313                                     AR_PHY_AGC_CONTROL_NO_UPDATE_NF);
 314                 REG_SET_BIT(ah, AR_PHY_AGC_CONTROL, AR_PHY_AGC_CONTROL_NF);
 315                 REG_RMW_BUFFER_FLUSH(ah);
 316         }
 317
 318         /*
 319          * We timed out waiting for the noisefloor to load, probably due to an
 320          * in-progress rx. Simply return here and allow the load plenty of time
 321          * to complete before the next calibration interval.  We need to avoid
 322          * trying to load -50 (which happens below) while the previous load is
 323          * still in progress as this can cause rx deafness. Instead by returning
 324          * here, the baseband nf cal will just be capped by our present
 325          * noisefloor until the next calibration timer.
 326          */
 327         if (j == 22200) {
 328                 ath_dbg(common, ANY,
 329                         "Timeout while waiting for nf to load: AR_PHY_AGC_CONTROL=0x%x\n",
 330                         REG_READ(ah, AR_PHY_AGC_CONTROL));
 331                 return -ETIMEDOUT;
 332         }
 333
 334         /*
 335          * Restore maxCCAPower register parameter again so that we're not capped
 336          * by the median we just loaded.  This will be initial (and max) value
 337          * of next noise floor calibration the baseband does.
 338          */
 339         ENABLE_REG_RMW_BUFFER(ah);
 340         for (i = 0; i < NUM_NF_READINGS; i++) {
 341                 if (chainmask & (1 << i)) {
 342                         if ((i >= AR5416_MAX_CHAINS) && !IS_CHAN_HT40(chan))
 343                                 continue;
 344
 345                         REG_RMW(ah, ah->nf_regs[i],
 346                                         (((u32) (-50) << 1) & 0x1ff), 0x1ff);
 347                 }
 348         }
 349         REG_RMW_BUFFER_FLUSH(ah);
 350
 351         return 0;
 352 }
 353 EXPORT_SYMBOL(ath9k_hw_loadnf);
 354
 355
 356 static void ath9k_hw_nf_sanitize(struct ath_hw *ah, s16 *nf)
 357 {
 358         struct ath_common *common = ath9k_hw_common(ah);
 359         struct ath_nf_limits *limit;
 360         int i;
 361
 362         if (IS_CHAN_2GHZ(ah->curchan))
 363                 limit = &ah->nf_2g;
 364         else
 365                 limit = &ah->nf_5g;
 366
 367         for (i = 0; i < NUM_NF_READINGS; i++) {
 368                 if (!nf[i])
 369                         continue;
 370
 371                 ath_dbg(common, CALIBRATE,
 372                         "NF calibrated [%s] [chain %d] is %d\n",
 373                         (i >= 3 ? "ext" : "ctl"), i % 3, nf[i]);
 374
 375                 if (nf[i] > limit->max) {
 376                         ath_dbg(common, CALIBRATE,
 377                                 "NF[%d] (%d) > MAX (%d), correcting to MAX\n",
 378                                 i, nf[i], limit->max);
 379                         nf[i] = limit->max;
 380                 } else if (nf[i] < limit->min) {
 381                         ath_dbg(common, CALIBRATE,
 382                                 "NF[%d] (%d) < MIN (%d), correcting to NOM\n",
 383                                 i, nf[i], limit->min);
 384                         nf[i] = limit->nominal;
 385                 }
 386         }
 387 }
 388
 389 bool ath9k_hw_getnf(struct ath_hw *ah, struct ath9k_channel *chan)
 390 {
 391         struct ath_common *common = ath9k_hw_common(ah);
 392         int16_t nf, nfThresh;
 393         int16_t nfarray[NUM_NF_READINGS] = { 0 };
 394         struct ath9k_nfcal_hist *h;
 395         struct ieee80211_channel *c = chan->chan;
 396         struct ath9k_hw_cal_data *caldata = ah->caldata;
 397
 398         if (REG_READ(ah, AR_PHY_AGC_CONTROL) & AR_PHY_AGC_CONTROL_NF) {
 399                 ath_dbg(common, CALIBRATE,
 400                         "NF did not complete in calibration window\n");
 401                 return false;
 402         }
 403
 404         ath9k_hw_do_getnf(ah, nfarray);
 405         ath9k_hw_nf_sanitize(ah, nfarray);
 406         nf = nfarray[0];
 407         if (ath9k_hw_get_nf_thresh(ah, c->band, &nfThresh)
 408             && nf > nfThresh) {
 409                 ath_dbg(common, CALIBRATE,
 410                         "noise floor failed detected; detected %d, threshold %d\n",
 411                         nf, nfThresh);
 412         }
 413
 414         if (!caldata) {
 415                 chan->noisefloor = nf;
 416                 return false;
 417         }
 418
 419         h = caldata->nfCalHist;
 420         clear_bit(NFCAL_PENDING, &caldata->cal_flags);
 421         ath9k_hw_update_nfcal_hist_buffer(ah, caldata, nfarray);
 422         chan->noisefloor = h[0].privNF;
 423         ah->noise = ath9k_hw_getchan_noise(ah, chan, chan->noisefloor);
 424         return true;
 425 }
 426 EXPORT_SYMBOL(ath9k_hw_getnf);
 427
 428 void ath9k_init_nfcal_hist_buffer(struct ath_hw *ah,
 429                                   struct ath9k_channel *chan)
 430 {
 431         struct ath9k_nfcal_hist *h;
 432         s16 default_nf;
 433         int i, j;
 434
 435         ah->caldata->channel = chan->channel;
 436         ah->caldata->channelFlags = chan->channelFlags;
 437         h = ah->caldata->nfCalHist;
 438         default_nf = ath9k_hw_get_default_nf(ah, chan);
 439         for (i = 0; i < NUM_NF_READINGS; i++) {
 440                 h[i].currIndex = 0;
 441                 h[i].privNF = default_nf;
 442                 h[i].invalidNFcount = AR_PHY_CCA_FILTERWINDOW_LENGTH;
 443                 for (j = 0; j < ATH9K_NF_CAL_HIST_MAX; j++) {
 444                         h[i].nfCalBuffer[j] = default_nf;
 445                 }
 446         }
 447 }
 448
 449
 450 void ath9k_hw_bstuck_nfcal(struct ath_hw *ah)
 451 {
 452         struct ath9k_hw_cal_data *caldata = ah->caldata;
 453
 454         if (unlikely(!caldata))
 455                 return;
 456
 457         /*
 458          * If beacons are stuck, the most likely cause is interference.
 459          * Triggering a noise floor calibration at this point helps the
 460          * hardware adapt to a noisy environment much faster.
 461          * To ensure that we recover from stuck beacons quickly, let
 462          * the baseband update the internal NF value itself, similar to
 463          * what is being done after a full reset.
 464          */
 465         if (!test_bit(NFCAL_PENDING, &caldata->cal_flags))
 466                 ath9k_hw_start_nfcal(ah, true);
 467         else if (!(REG_READ(ah, AR_PHY_AGC_CONTROL) & AR_PHY_AGC_CONTROL_NF))
 468                 ath9k_hw_getnf(ah, ah->curchan);
 469
 470         set_bit(NFCAL_INTF, &caldata->cal_flags);
 471 }
 472 EXPORT_SYMBOL(ath9k_hw_bstuck_nfcal);
 473