GNU Linux-libre 4.19.314-gnu1
[releases.git] / net / mac80211 / rc80211_minstrel_ht.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2010-2013 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/moduleparam.h>
14 #include <linux/ieee80211.h>
15 #include <net/mac80211.h>
16 #include "rate.h"
17 #include "sta_info.h"
18 #include "rc80211_minstrel.h"
19 #include "rc80211_minstrel_ht.h"
20
21 #define AVG_AMPDU_SIZE  16
22 #define AVG_PKT_SIZE    1200
23
24 /* Number of bits for an average sized packet */
25 #define MCS_NBITS ((AVG_PKT_SIZE * AVG_AMPDU_SIZE) << 3)
26
27 /* Number of symbols for a packet with (bps) bits per symbol */
28 #define MCS_NSYMS(bps) DIV_ROUND_UP(MCS_NBITS, (bps))
29
30 /* Transmission time (nanoseconds) for a packet containing (syms) symbols */
31 #define MCS_SYMBOL_TIME(sgi, syms)                                      \
32         (sgi ?                                                          \
33           ((syms) * 18000 + 4000) / 5 : /* syms * 3.6 us */             \
34           ((syms) * 1000) << 2          /* syms * 4 us */               \
35         )
36
37 /* Transmit duration for the raw data part of an average sized packet */
38 #define MCS_DURATION(streams, sgi, bps) \
39         (MCS_SYMBOL_TIME(sgi, MCS_NSYMS((streams) * (bps))) / AVG_AMPDU_SIZE)
40
41 #define BW_20                   0
42 #define BW_40                   1
43 #define BW_80                   2
44
45 /*
46  * Define group sort order: HT40 -> SGI -> #streams
47  */
48 #define GROUP_IDX(_streams, _sgi, _ht40)        \
49         MINSTREL_HT_GROUP_0 +                   \
50         MINSTREL_MAX_STREAMS * 2 * _ht40 +      \
51         MINSTREL_MAX_STREAMS * _sgi +   \
52         _streams - 1
53
54 /* MCS rate information for an MCS group */
55 #define MCS_GROUP(_streams, _sgi, _ht40)                                \
56         [GROUP_IDX(_streams, _sgi, _ht40)] = {                          \
57         .streams = _streams,                                            \
58         .flags =                                                        \
59                 IEEE80211_TX_RC_MCS |                                   \
60                 (_sgi ? IEEE80211_TX_RC_SHORT_GI : 0) |                 \
61                 (_ht40 ? IEEE80211_TX_RC_40_MHZ_WIDTH : 0),             \
62         .duration = {                                                   \
63                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 54 : 26),          \
64                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 108 : 52),         \
65                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 162 : 78),         \
66                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 216 : 104),        \
67                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 324 : 156),        \
68                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 432 : 208),        \
69                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 486 : 234),        \
70                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 540 : 260)         \
71         }                                                               \
72 }
73
74 #define VHT_GROUP_IDX(_streams, _sgi, _bw)                              \
75         (MINSTREL_VHT_GROUP_0 +                                         \
76          MINSTREL_MAX_STREAMS * 2 * (_bw) +                             \
77          MINSTREL_MAX_STREAMS * (_sgi) +                                \
78          (_streams) - 1)
79
80 #define BW2VBPS(_bw, r3, r2, r1)                                        \
81         (_bw == BW_80 ? r3 : _bw == BW_40 ? r2 : r1)
82
83 #define VHT_GROUP(_streams, _sgi, _bw)                                  \
84         [VHT_GROUP_IDX(_streams, _sgi, _bw)] = {                        \
85         .streams = _streams,                                            \
86         .flags =                                                        \
87                 IEEE80211_TX_RC_VHT_MCS |                               \
88                 (_sgi ? IEEE80211_TX_RC_SHORT_GI : 0) |                 \
89                 (_bw == BW_80 ? IEEE80211_TX_RC_80_MHZ_WIDTH :          \
90                  _bw == BW_40 ? IEEE80211_TX_RC_40_MHZ_WIDTH : 0),      \
91         .duration = {                                                   \
92                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
93                              BW2VBPS(_bw,  117,  54,  26)),             \
94                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
95                              BW2VBPS(_bw,  234, 108,  52)),             \
96                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
97                              BW2VBPS(_bw,  351, 162,  78)),             \
98                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
99                              BW2VBPS(_bw,  468, 216, 104)),             \
100                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
101                              BW2VBPS(_bw,  702, 324, 156)),             \
102                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
103                              BW2VBPS(_bw,  936, 432, 208)),             \
104                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
105                              BW2VBPS(_bw, 1053, 486, 234)),             \
106                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
107                              BW2VBPS(_bw, 1170, 540, 260)),             \
108                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
109                              BW2VBPS(_bw, 1404, 648, 312)),             \
110                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
111                              BW2VBPS(_bw, 1560, 720, 346))              \
112         }                                                               \
113 }
114
115 #define CCK_DURATION(_bitrate, _short, _len)            \
116         (1000 * (10 /* SIFS */ +                        \
117          (_short ? 72 + 24 : 144 + 48) +                \
118          (8 * (_len + 4) * 10) / (_bitrate)))
119
120 #define CCK_ACK_DURATION(_bitrate, _short)                      \
121         (CCK_DURATION((_bitrate > 10 ? 20 : 10), false, 60) +   \
122          CCK_DURATION(_bitrate, _short, AVG_PKT_SIZE))
123
124 #define CCK_DURATION_LIST(_short)                       \
125         CCK_ACK_DURATION(10, _short),                   \
126         CCK_ACK_DURATION(20, _short),                   \
127         CCK_ACK_DURATION(55, _short),                   \
128         CCK_ACK_DURATION(110, _short)
129
130 #define CCK_GROUP                                       \
131         [MINSTREL_CCK_GROUP] = {                        \
132                 .streams = 1,                           \
133                 .flags = 0,                             \
134                 .duration = {                           \
135                         CCK_DURATION_LIST(false),       \
136                         CCK_DURATION_LIST(true)         \
137                 }                                       \
138         }
139
140 #ifdef CONFIG_MAC80211_RC_MINSTREL_VHT
141 static bool minstrel_vht_only = true;
142 module_param(minstrel_vht_only, bool, 0644);
143 MODULE_PARM_DESC(minstrel_vht_only,
144                  "Use only VHT rates when VHT is supported by sta.");
145 #endif
146
147 /*
148  * To enable sufficiently targeted rate sampling, MCS rates are divided into
149  * groups, based on the number of streams and flags (HT40, SGI) that they
150  * use.
151  *
152  * Sortorder has to be fixed for GROUP_IDX macro to be applicable:
153  * BW -> SGI -> #streams
154  */
155 const struct mcs_group minstrel_mcs_groups[] = {
156         MCS_GROUP(1, 0, BW_20),
157         MCS_GROUP(2, 0, BW_20),
158         MCS_GROUP(3, 0, BW_20),
159
160         MCS_GROUP(1, 1, BW_20),
161         MCS_GROUP(2, 1, BW_20),
162         MCS_GROUP(3, 1, BW_20),
163
164         MCS_GROUP(1, 0, BW_40),
165         MCS_GROUP(2, 0, BW_40),
166         MCS_GROUP(3, 0, BW_40),
167
168         MCS_GROUP(1, 1, BW_40),
169         MCS_GROUP(2, 1, BW_40),
170         MCS_GROUP(3, 1, BW_40),
171
172         CCK_GROUP,
173
174 #ifdef CONFIG_MAC80211_RC_MINSTREL_VHT
175         VHT_GROUP(1, 0, BW_20),
176         VHT_GROUP(2, 0, BW_20),
177         VHT_GROUP(3, 0, BW_20),
178
179         VHT_GROUP(1, 1, BW_20),
180         VHT_GROUP(2, 1, BW_20),
181         VHT_GROUP(3, 1, BW_20),
182
183         VHT_GROUP(1, 0, BW_40),
184         VHT_GROUP(2, 0, BW_40),
185         VHT_GROUP(3, 0, BW_40),
186
187         VHT_GROUP(1, 1, BW_40),
188         VHT_GROUP(2, 1, BW_40),
189         VHT_GROUP(3, 1, BW_40),
190
191         VHT_GROUP(1, 0, BW_80),
192         VHT_GROUP(2, 0, BW_80),
193         VHT_GROUP(3, 0, BW_80),
194
195         VHT_GROUP(1, 1, BW_80),
196         VHT_GROUP(2, 1, BW_80),
197         VHT_GROUP(3, 1, BW_80),
198 #endif
199 };
200
201 static u8 sample_table[SAMPLE_COLUMNS][MCS_GROUP_RATES] __read_mostly;
202
203 static void
204 minstrel_ht_update_rates(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi);
205
206 /*
207  * Some VHT MCSes are invalid (when Ndbps / Nes is not an integer)
208  * e.g for MCS9@20MHzx1Nss: Ndbps=8x52*(5/6) Nes=1
209  *
210  * Returns the valid mcs map for struct minstrel_mcs_group_data.supported
211  */
212 static u16
213 minstrel_get_valid_vht_rates(int bw, int nss, __le16 mcs_map)
214 {
215         u16 mask = 0;
216
217         if (bw == BW_20) {
218                 if (nss != 3 && nss != 6)
219                         mask = BIT(9);
220         } else if (bw == BW_80) {
221                 if (nss == 3 || nss == 7)
222                         mask = BIT(6);
223                 else if (nss == 6)
224                         mask = BIT(9);
225         } else {
226                 WARN_ON(bw != BW_40);
227         }
228
229         switch ((le16_to_cpu(mcs_map) >> (2 * (nss - 1))) & 3) {
230         case IEEE80211_VHT_MCS_SUPPORT_0_7:
231                 mask |= 0x300;
232                 break;
233         case IEEE80211_VHT_MCS_SUPPORT_0_8:
234                 mask |= 0x200;
235                 break;
236         case IEEE80211_VHT_MCS_SUPPORT_0_9:
237                 break;
238         default:
239                 mask = 0x3ff;
240         }
241
242         return 0x3ff & ~mask;
243 }
244
245 /*
246  * Look up an MCS group index based on mac80211 rate information
247  */
248 static int
249 minstrel_ht_get_group_idx(struct ieee80211_tx_rate *rate)
250 {
251         return GROUP_IDX((rate->idx / 8) + 1,
252                          !!(rate->flags & IEEE80211_TX_RC_SHORT_GI),
253                          !!(rate->flags & IEEE80211_TX_RC_40_MHZ_WIDTH));
254 }
255
256 static int
257 minstrel_vht_get_group_idx(struct ieee80211_tx_rate *rate)
258 {
259         return VHT_GROUP_IDX(ieee80211_rate_get_vht_nss(rate),
260                              !!(rate->flags & IEEE80211_TX_RC_SHORT_GI),
261                              !!(rate->flags & IEEE80211_TX_RC_40_MHZ_WIDTH) +
262                              2*!!(rate->flags & IEEE80211_TX_RC_80_MHZ_WIDTH));
263 }
264
265 static struct minstrel_rate_stats *
266 minstrel_ht_get_stats(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi,
267                       struct ieee80211_tx_rate *rate)
268 {
269         int group, idx;
270
271         if (rate->flags & IEEE80211_TX_RC_MCS) {
272                 group = minstrel_ht_get_group_idx(rate);
273                 idx = rate->idx % 8;
274         } else if (rate->flags & IEEE80211_TX_RC_VHT_MCS) {
275                 group = minstrel_vht_get_group_idx(rate);
276                 idx = ieee80211_rate_get_vht_mcs(rate);
277         } else {
278                 group = MINSTREL_CCK_GROUP;
279
280                 for (idx = 0; idx < ARRAY_SIZE(mp->cck_rates); idx++)
281                         if (rate->idx == mp->cck_rates[idx])
282                                 break;
283
284                 /* short preamble */
285                 if ((mi->supported[group] & BIT(idx + 4)) &&
286                     (rate->flags & IEEE80211_TX_RC_USE_SHORT_PREAMBLE))
287                         idx += 4;
288         }
289         return &mi->groups[group].rates[idx];
290 }
291
292 static inline struct minstrel_rate_stats *
293 minstrel_get_ratestats(struct minstrel_ht_sta *mi, int index)
294 {
295         return &mi->groups[index / MCS_GROUP_RATES].rates[index % MCS_GROUP_RATES];
296 }
297
298 /*
299  * Return current throughput based on the average A-MPDU length, taking into
300  * account the expected number of retransmissions and their expected length
301  */
302 int
303 minstrel_ht_get_tp_avg(struct minstrel_ht_sta *mi, int group, int rate,
304                        int prob_ewma)
305 {
306         unsigned int nsecs = 0;
307
308         /* do not account throughput if sucess prob is below 10% */
309         if (prob_ewma < MINSTREL_FRAC(10, 100))
310                 return 0;
311
312         if (group != MINSTREL_CCK_GROUP)
313                 nsecs = 1000 * mi->overhead / MINSTREL_TRUNC(mi->avg_ampdu_len);
314
315         nsecs += minstrel_mcs_groups[group].duration[rate];
316
317         /*
318          * For the throughput calculation, limit the probability value to 90% to
319          * account for collision related packet error rate fluctuation
320          * (prob is scaled - see MINSTREL_FRAC above)
321          */
322         if (prob_ewma > MINSTREL_FRAC(90, 100))
323                 return MINSTREL_TRUNC(100000 * ((MINSTREL_FRAC(90, 100) * 1000)
324                                                                       / nsecs));
325         else
326                 return MINSTREL_TRUNC(100000 * ((prob_ewma * 1000) / nsecs));
327 }
328
329 /*
330  * Find & sort topmost throughput rates
331  *
332  * If multiple rates provide equal throughput the sorting is based on their
333  * current success probability. Higher success probability is preferred among
334  * MCS groups, CCK rates do not provide aggregation and are therefore at last.
335  */
336 static void
337 minstrel_ht_sort_best_tp_rates(struct minstrel_ht_sta *mi, u16 index,
338                                u16 *tp_list)
339 {
340         int cur_group, cur_idx, cur_tp_avg, cur_prob;
341         int tmp_group, tmp_idx, tmp_tp_avg, tmp_prob;
342         int j = MAX_THR_RATES;
343
344         cur_group = index / MCS_GROUP_RATES;
345         cur_idx = index  % MCS_GROUP_RATES;
346         cur_prob = mi->groups[cur_group].rates[cur_idx].prob_ewma;
347         cur_tp_avg = minstrel_ht_get_tp_avg(mi, cur_group, cur_idx, cur_prob);
348
349         do {
350                 tmp_group = tp_list[j - 1] / MCS_GROUP_RATES;
351                 tmp_idx = tp_list[j - 1] % MCS_GROUP_RATES;
352                 tmp_prob = mi->groups[tmp_group].rates[tmp_idx].prob_ewma;
353                 tmp_tp_avg = minstrel_ht_get_tp_avg(mi, tmp_group, tmp_idx,
354                                                     tmp_prob);
355                 if (cur_tp_avg < tmp_tp_avg ||
356                     (cur_tp_avg == tmp_tp_avg && cur_prob <= tmp_prob))
357                         break;
358                 j--;
359         } while (j > 0);
360
361         if (j < MAX_THR_RATES - 1) {
362                 memmove(&tp_list[j + 1], &tp_list[j], (sizeof(*tp_list) *
363                        (MAX_THR_RATES - (j + 1))));
364         }
365         if (j < MAX_THR_RATES)
366                 tp_list[j] = index;
367 }
368
369 /*
370  * Find and set the topmost probability rate per sta and per group
371  */
372 static void
373 minstrel_ht_set_best_prob_rate(struct minstrel_ht_sta *mi, u16 index)
374 {
375         struct minstrel_mcs_group_data *mg;
376         struct minstrel_rate_stats *mrs;
377         int tmp_group, tmp_idx, tmp_tp_avg, tmp_prob;
378         int max_tp_group, cur_tp_avg, cur_group, cur_idx;
379         int max_gpr_group, max_gpr_idx;
380         int max_gpr_tp_avg, max_gpr_prob;
381
382         cur_group = index / MCS_GROUP_RATES;
383         cur_idx = index % MCS_GROUP_RATES;
384         mg = &mi->groups[index / MCS_GROUP_RATES];
385         mrs = &mg->rates[index % MCS_GROUP_RATES];
386
387         tmp_group = mi->max_prob_rate / MCS_GROUP_RATES;
388         tmp_idx = mi->max_prob_rate % MCS_GROUP_RATES;
389         tmp_prob = mi->groups[tmp_group].rates[tmp_idx].prob_ewma;
390         tmp_tp_avg = minstrel_ht_get_tp_avg(mi, tmp_group, tmp_idx, tmp_prob);
391
392         /* if max_tp_rate[0] is from MCS_GROUP max_prob_rate get selected from
393          * MCS_GROUP as well as CCK_GROUP rates do not allow aggregation */
394         max_tp_group = mi->max_tp_rate[0] / MCS_GROUP_RATES;
395         if((index / MCS_GROUP_RATES == MINSTREL_CCK_GROUP) &&
396             (max_tp_group != MINSTREL_CCK_GROUP))
397                 return;
398
399         max_gpr_group = mg->max_group_prob_rate / MCS_GROUP_RATES;
400         max_gpr_idx = mg->max_group_prob_rate % MCS_GROUP_RATES;
401         max_gpr_prob = mi->groups[max_gpr_group].rates[max_gpr_idx].prob_ewma;
402
403         if (mrs->prob_ewma > MINSTREL_FRAC(75, 100)) {
404                 cur_tp_avg = minstrel_ht_get_tp_avg(mi, cur_group, cur_idx,
405                                                     mrs->prob_ewma);
406                 if (cur_tp_avg > tmp_tp_avg)
407                         mi->max_prob_rate = index;
408
409                 max_gpr_tp_avg = minstrel_ht_get_tp_avg(mi, max_gpr_group,
410                                                         max_gpr_idx,
411                                                         max_gpr_prob);
412                 if (cur_tp_avg > max_gpr_tp_avg)
413                         mg->max_group_prob_rate = index;
414         } else {
415                 if (mrs->prob_ewma > tmp_prob)
416                         mi->max_prob_rate = index;
417                 if (mrs->prob_ewma > max_gpr_prob)
418                         mg->max_group_prob_rate = index;
419         }
420 }
421
422
423 /*
424  * Assign new rate set per sta and use CCK rates only if the fastest
425  * rate (max_tp_rate[0]) is from CCK group. This prohibits such sorted
426  * rate sets where MCS and CCK rates are mixed, because CCK rates can
427  * not use aggregation.
428  */
429 static void
430 minstrel_ht_assign_best_tp_rates(struct minstrel_ht_sta *mi,
431                                  u16 tmp_mcs_tp_rate[MAX_THR_RATES],
432                                  u16 tmp_cck_tp_rate[MAX_THR_RATES])
433 {
434         unsigned int tmp_group, tmp_idx, tmp_cck_tp, tmp_mcs_tp, tmp_prob;
435         int i;
436
437         tmp_group = tmp_cck_tp_rate[0] / MCS_GROUP_RATES;
438         tmp_idx = tmp_cck_tp_rate[0] % MCS_GROUP_RATES;
439         tmp_prob = mi->groups[tmp_group].rates[tmp_idx].prob_ewma;
440         tmp_cck_tp = minstrel_ht_get_tp_avg(mi, tmp_group, tmp_idx, tmp_prob);
441
442         tmp_group = tmp_mcs_tp_rate[0] / MCS_GROUP_RATES;
443         tmp_idx = tmp_mcs_tp_rate[0] % MCS_GROUP_RATES;
444         tmp_prob = mi->groups[tmp_group].rates[tmp_idx].prob_ewma;
445         tmp_mcs_tp = minstrel_ht_get_tp_avg(mi, tmp_group, tmp_idx, tmp_prob);
446
447         if (tmp_cck_tp > tmp_mcs_tp) {
448                 for(i = 0; i < MAX_THR_RATES; i++) {
449                         minstrel_ht_sort_best_tp_rates(mi, tmp_cck_tp_rate[i],
450                                                        tmp_mcs_tp_rate);
451                 }
452         }
453
454 }
455
456 /*
457  * Try to increase robustness of max_prob rate by decrease number of
458  * streams if possible.
459  */
460 static inline void
461 minstrel_ht_prob_rate_reduce_streams(struct minstrel_ht_sta *mi)
462 {
463         struct minstrel_mcs_group_data *mg;
464         int tmp_max_streams, group, tmp_idx, tmp_prob;
465         int tmp_tp = 0;
466
467         tmp_max_streams = minstrel_mcs_groups[mi->max_tp_rate[0] /
468                           MCS_GROUP_RATES].streams;
469         for (group = 0; group < ARRAY_SIZE(minstrel_mcs_groups); group++) {
470                 mg = &mi->groups[group];
471                 if (!mi->supported[group] || group == MINSTREL_CCK_GROUP)
472                         continue;
473
474                 tmp_idx = mg->max_group_prob_rate % MCS_GROUP_RATES;
475                 tmp_prob = mi->groups[group].rates[tmp_idx].prob_ewma;
476
477                 if (tmp_tp < minstrel_ht_get_tp_avg(mi, group, tmp_idx, tmp_prob) &&
478                    (minstrel_mcs_groups[group].streams < tmp_max_streams)) {
479                                 mi->max_prob_rate = mg->max_group_prob_rate;
480                                 tmp_tp = minstrel_ht_get_tp_avg(mi, group,
481                                                                 tmp_idx,
482                                                                 tmp_prob);
483                 }
484         }
485 }
486
487 /*
488  * Update rate statistics and select new primary rates
489  *
490  * Rules for rate selection:
491  *  - max_prob_rate must use only one stream, as a tradeoff between delivery
492  *    probability and throughput during strong fluctuations
493  *  - as long as the max prob rate has a probability of more than 75%, pick
494  *    higher throughput rates, even if the probablity is a bit lower
495  */
496 static void
497 minstrel_ht_update_stats(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi)
498 {
499         struct minstrel_mcs_group_data *mg;
500         struct minstrel_rate_stats *mrs;
501         int group, i, j, cur_prob;
502         u16 tmp_mcs_tp_rate[MAX_THR_RATES], tmp_group_tp_rate[MAX_THR_RATES];
503         u16 tmp_cck_tp_rate[MAX_THR_RATES], index;
504
505         if (mi->ampdu_packets > 0) {
506                 mi->avg_ampdu_len = minstrel_ewma(mi->avg_ampdu_len,
507                         MINSTREL_FRAC(mi->ampdu_len, mi->ampdu_packets), EWMA_LEVEL);
508                 mi->ampdu_len = 0;
509                 mi->ampdu_packets = 0;
510         }
511
512         mi->sample_slow = 0;
513         mi->sample_count = 0;
514
515         /* Initialize global rate indexes */
516         for(j = 0; j < MAX_THR_RATES; j++){
517                 tmp_mcs_tp_rate[j] = 0;
518                 tmp_cck_tp_rate[j] = 0;
519         }
520
521         /* Find best rate sets within all MCS groups*/
522         for (group = 0; group < ARRAY_SIZE(minstrel_mcs_groups); group++) {
523
524                 mg = &mi->groups[group];
525                 if (!mi->supported[group])
526                         continue;
527
528                 mi->sample_count++;
529
530                 /* (re)Initialize group rate indexes */
531                 for(j = 0; j < MAX_THR_RATES; j++)
532                         tmp_group_tp_rate[j] = MCS_GROUP_RATES * group;
533
534                 for (i = 0; i < MCS_GROUP_RATES; i++) {
535                         if (!(mi->supported[group] & BIT(i)))
536                                 continue;
537
538                         index = MCS_GROUP_RATES * group + i;
539
540                         mrs = &mg->rates[i];
541                         mrs->retry_updated = false;
542                         minstrel_calc_rate_stats(mrs);
543                         cur_prob = mrs->prob_ewma;
544
545                         if (minstrel_ht_get_tp_avg(mi, group, i, cur_prob) == 0)
546                                 continue;
547
548                         /* Find max throughput rate set */
549                         if (group != MINSTREL_CCK_GROUP) {
550                                 minstrel_ht_sort_best_tp_rates(mi, index,
551                                                                tmp_mcs_tp_rate);
552                         } else if (group == MINSTREL_CCK_GROUP) {
553                                 minstrel_ht_sort_best_tp_rates(mi, index,
554                                                                tmp_cck_tp_rate);
555                         }
556
557                         /* Find max throughput rate set within a group */
558                         minstrel_ht_sort_best_tp_rates(mi, index,
559                                                        tmp_group_tp_rate);
560
561                         /* Find max probability rate per group and global */
562                         minstrel_ht_set_best_prob_rate(mi, index);
563                 }
564
565                 memcpy(mg->max_group_tp_rate, tmp_group_tp_rate,
566                        sizeof(mg->max_group_tp_rate));
567         }
568
569         /* Assign new rate set per sta */
570         minstrel_ht_assign_best_tp_rates(mi, tmp_mcs_tp_rate, tmp_cck_tp_rate);
571         memcpy(mi->max_tp_rate, tmp_mcs_tp_rate, sizeof(mi->max_tp_rate));
572
573         /* Try to increase robustness of max_prob_rate*/
574         minstrel_ht_prob_rate_reduce_streams(mi);
575
576         /* try to sample all available rates during each interval */
577         mi->sample_count *= 8;
578
579 #ifdef CONFIG_MAC80211_DEBUGFS
580         /* use fixed index if set */
581         if (mp->fixed_rate_idx != -1) {
582                 for (i = 0; i < 4; i++)
583                         mi->max_tp_rate[i] = mp->fixed_rate_idx;
584                 mi->max_prob_rate = mp->fixed_rate_idx;
585         }
586 #endif
587
588         /* Reset update timer */
589         mi->last_stats_update = jiffies;
590 }
591
592 static bool
593 minstrel_ht_txstat_valid(struct minstrel_priv *mp, struct ieee80211_tx_rate *rate)
594 {
595         if (rate->idx < 0)
596                 return false;
597
598         if (!rate->count)
599                 return false;
600
601         if (rate->flags & IEEE80211_TX_RC_MCS ||
602             rate->flags & IEEE80211_TX_RC_VHT_MCS)
603                 return true;
604
605         return rate->idx == mp->cck_rates[0] ||
606                rate->idx == mp->cck_rates[1] ||
607                rate->idx == mp->cck_rates[2] ||
608                rate->idx == mp->cck_rates[3];
609 }
610
611 static void
612 minstrel_set_next_sample_idx(struct minstrel_ht_sta *mi)
613 {
614         struct minstrel_mcs_group_data *mg;
615
616         for (;;) {
617                 mi->sample_group++;
618                 mi->sample_group %= ARRAY_SIZE(minstrel_mcs_groups);
619                 mg = &mi->groups[mi->sample_group];
620
621                 if (!mi->supported[mi->sample_group])
622                         continue;
623
624                 if (++mg->index >= MCS_GROUP_RATES) {
625                         mg->index = 0;
626                         if (++mg->column >= ARRAY_SIZE(sample_table))
627                                 mg->column = 0;
628                 }
629                 break;
630         }
631 }
632
633 static void
634 minstrel_downgrade_rate(struct minstrel_ht_sta *mi, u16 *idx, bool primary)
635 {
636         int group, orig_group;
637
638         orig_group = group = *idx / MCS_GROUP_RATES;
639         while (group > 0) {
640                 group--;
641
642                 if (!mi->supported[group])
643                         continue;
644
645                 if (minstrel_mcs_groups[group].streams >
646                     minstrel_mcs_groups[orig_group].streams)
647                         continue;
648
649                 if (primary)
650                         *idx = mi->groups[group].max_group_tp_rate[0];
651                 else
652                         *idx = mi->groups[group].max_group_tp_rate[1];
653                 break;
654         }
655 }
656
657 static void
658 minstrel_aggr_check(struct ieee80211_sta *pubsta, struct sk_buff *skb)
659 {
660         struct ieee80211_hdr *hdr = (struct ieee80211_hdr *) skb->data;
661         struct sta_info *sta = container_of(pubsta, struct sta_info, sta);
662         u16 tid;
663
664         if (skb_get_queue_mapping(skb) == IEEE80211_AC_VO)
665                 return;
666
667         if (unlikely(!ieee80211_is_data_qos(hdr->frame_control)))
668                 return;
669
670         if (unlikely(skb->protocol == cpu_to_be16(ETH_P_PAE)))
671                 return;
672
673         tid = ieee80211_get_tid(hdr);
674         if (likely(sta->ampdu_mlme.tid_tx[tid]))
675                 return;
676
677         ieee80211_start_tx_ba_session(pubsta, tid, 0);
678 }
679
680 static void
681 minstrel_ht_tx_status(void *priv, struct ieee80211_supported_band *sband,
682                       void *priv_sta, struct ieee80211_tx_status *st)
683 {
684         struct ieee80211_tx_info *info = st->info;
685         struct minstrel_ht_sta_priv *msp = priv_sta;
686         struct minstrel_ht_sta *mi = &msp->ht;
687         struct ieee80211_tx_rate *ar = info->status.rates;
688         struct minstrel_rate_stats *rate, *rate2;
689         struct minstrel_priv *mp = priv;
690         bool last, update = false;
691         int i;
692
693         if (!msp->is_ht)
694                 return mac80211_minstrel.tx_status_ext(priv, sband,
695                                                        &msp->legacy, st);
696
697         /* This packet was aggregated but doesn't carry status info */
698         if ((info->flags & IEEE80211_TX_CTL_AMPDU) &&
699             !(info->flags & IEEE80211_TX_STAT_AMPDU))
700                 return;
701
702         if (!(info->flags & IEEE80211_TX_STAT_AMPDU)) {
703                 info->status.ampdu_ack_len =
704                         (info->flags & IEEE80211_TX_STAT_ACK ? 1 : 0);
705                 info->status.ampdu_len = 1;
706         }
707
708         mi->ampdu_packets++;
709         mi->ampdu_len += info->status.ampdu_len;
710
711         if (!mi->sample_wait && !mi->sample_tries && mi->sample_count > 0) {
712                 mi->sample_wait = 16 + 2 * MINSTREL_TRUNC(mi->avg_ampdu_len);
713                 mi->sample_tries = 1;
714                 mi->sample_count--;
715         }
716
717         if (info->flags & IEEE80211_TX_CTL_RATE_CTRL_PROBE)
718                 mi->sample_packets += info->status.ampdu_len;
719
720         last = !minstrel_ht_txstat_valid(mp, &ar[0]);
721         for (i = 0; !last; i++) {
722                 last = (i == IEEE80211_TX_MAX_RATES - 1) ||
723                        !minstrel_ht_txstat_valid(mp, &ar[i + 1]);
724
725                 rate = minstrel_ht_get_stats(mp, mi, &ar[i]);
726
727                 if (last)
728                         rate->success += info->status.ampdu_ack_len;
729
730                 rate->attempts += ar[i].count * info->status.ampdu_len;
731         }
732
733         /*
734          * check for sudden death of spatial multiplexing,
735          * downgrade to a lower number of streams if necessary.
736          */
737         rate = minstrel_get_ratestats(mi, mi->max_tp_rate[0]);
738         if (rate->attempts > 30 &&
739             MINSTREL_FRAC(rate->success, rate->attempts) <
740             MINSTREL_FRAC(20, 100)) {
741                 minstrel_downgrade_rate(mi, &mi->max_tp_rate[0], true);
742                 update = true;
743         }
744
745         rate2 = minstrel_get_ratestats(mi, mi->max_tp_rate[1]);
746         if (rate2->attempts > 30 &&
747             MINSTREL_FRAC(rate2->success, rate2->attempts) <
748             MINSTREL_FRAC(20, 100)) {
749                 minstrel_downgrade_rate(mi, &mi->max_tp_rate[1], false);
750                 update = true;
751         }
752
753         if (time_after(jiffies, mi->last_stats_update +
754                                 (mp->update_interval / 2 * HZ) / 1000)) {
755                 update = true;
756                 minstrel_ht_update_stats(mp, mi);
757         }
758
759         if (update)
760                 minstrel_ht_update_rates(mp, mi);
761 }
762
763 static void
764 minstrel_calc_retransmit(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi,
765                          int index)
766 {
767         struct minstrel_rate_stats *mrs;
768         const struct mcs_group *group;
769         unsigned int tx_time, tx_time_rtscts, tx_time_data;
770         unsigned int cw = mp->cw_min;
771         unsigned int ctime = 0;
772         unsigned int t_slot = 9; /* FIXME */
773         unsigned int ampdu_len = MINSTREL_TRUNC(mi->avg_ampdu_len);
774         unsigned int overhead = 0, overhead_rtscts = 0;
775
776         mrs = minstrel_get_ratestats(mi, index);
777         if (mrs->prob_ewma < MINSTREL_FRAC(1, 10)) {
778                 mrs->retry_count = 1;
779                 mrs->retry_count_rtscts = 1;
780                 return;
781         }
782
783         mrs->retry_count = 2;
784         mrs->retry_count_rtscts = 2;
785         mrs->retry_updated = true;
786
787         group = &minstrel_mcs_groups[index / MCS_GROUP_RATES];
788         tx_time_data = group->duration[index % MCS_GROUP_RATES] * ampdu_len / 1000;
789
790         /* Contention time for first 2 tries */
791         ctime = (t_slot * cw) >> 1;
792         cw = min((cw << 1) | 1, mp->cw_max);
793         ctime += (t_slot * cw) >> 1;
794         cw = min((cw << 1) | 1, mp->cw_max);
795
796         if (index / MCS_GROUP_RATES != MINSTREL_CCK_GROUP) {
797                 overhead = mi->overhead;
798                 overhead_rtscts = mi->overhead_rtscts;
799         }
800
801         /* Total TX time for data and Contention after first 2 tries */
802         tx_time = ctime + 2 * (overhead + tx_time_data);
803         tx_time_rtscts = ctime + 2 * (overhead_rtscts + tx_time_data);
804
805         /* See how many more tries we can fit inside segment size */
806         do {
807                 /* Contention time for this try */
808                 ctime = (t_slot * cw) >> 1;
809                 cw = min((cw << 1) | 1, mp->cw_max);
810
811                 /* Total TX time after this try */
812                 tx_time += ctime + overhead + tx_time_data;
813                 tx_time_rtscts += ctime + overhead_rtscts + tx_time_data;
814
815                 if (tx_time_rtscts < mp->segment_size)
816                         mrs->retry_count_rtscts++;
817         } while ((tx_time < mp->segment_size) &&
818                  (++mrs->retry_count < mp->max_retry));
819 }
820
821
822 static void
823 minstrel_ht_set_rate(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi,
824                      struct ieee80211_sta_rates *ratetbl, int offset, int index)
825 {
826         const struct mcs_group *group = &minstrel_mcs_groups[index / MCS_GROUP_RATES];
827         struct minstrel_rate_stats *mrs;
828         u8 idx;
829         u16 flags = group->flags;
830
831         mrs = minstrel_get_ratestats(mi, index);
832         if (!mrs->retry_updated)
833                 minstrel_calc_retransmit(mp, mi, index);
834
835         if (mrs->prob_ewma < MINSTREL_FRAC(20, 100) || !mrs->retry_count) {
836                 ratetbl->rate[offset].count = 2;
837                 ratetbl->rate[offset].count_rts = 2;
838                 ratetbl->rate[offset].count_cts = 2;
839         } else {
840                 ratetbl->rate[offset].count = mrs->retry_count;
841                 ratetbl->rate[offset].count_cts = mrs->retry_count;
842                 ratetbl->rate[offset].count_rts = mrs->retry_count_rtscts;
843         }
844
845         if (index / MCS_GROUP_RATES == MINSTREL_CCK_GROUP)
846                 idx = mp->cck_rates[index % ARRAY_SIZE(mp->cck_rates)];
847         else if (flags & IEEE80211_TX_RC_VHT_MCS)
848                 idx = ((group->streams - 1) << 4) |
849                       ((index % MCS_GROUP_RATES) & 0xF);
850         else
851                 idx = index % MCS_GROUP_RATES + (group->streams - 1) * 8;
852
853         /* enable RTS/CTS if needed:
854          *  - if station is in dynamic SMPS (and streams > 1)
855          *  - for fallback rates, to increase chances of getting through
856          */
857         if (offset > 0 ||
858             (mi->sta->smps_mode == IEEE80211_SMPS_DYNAMIC &&
859              group->streams > 1)) {
860                 ratetbl->rate[offset].count = ratetbl->rate[offset].count_rts;
861                 flags |= IEEE80211_TX_RC_USE_RTS_CTS;
862         }
863
864         ratetbl->rate[offset].idx = idx;
865         ratetbl->rate[offset].flags = flags;
866 }
867
868 static inline int
869 minstrel_ht_get_prob_ewma(struct minstrel_ht_sta *mi, int rate)
870 {
871         int group = rate / MCS_GROUP_RATES;
872         rate %= MCS_GROUP_RATES;
873         return mi->groups[group].rates[rate].prob_ewma;
874 }
875
876 static int
877 minstrel_ht_get_max_amsdu_len(struct minstrel_ht_sta *mi)
878 {
879         int group = mi->max_prob_rate / MCS_GROUP_RATES;
880         const struct mcs_group *g = &minstrel_mcs_groups[group];
881         int rate = mi->max_prob_rate % MCS_GROUP_RATES;
882
883         /* Disable A-MSDU if max_prob_rate is bad */
884         if (mi->groups[group].rates[rate].prob_ewma < MINSTREL_FRAC(50, 100))
885                 return 1;
886
887         /* If the rate is slower than single-stream MCS1, make A-MSDU limit small */
888         if (g->duration[rate] > MCS_DURATION(1, 0, 52))
889                 return 500;
890
891         /*
892          * If the rate is slower than single-stream MCS4, limit A-MSDU to usual
893          * data packet size
894          */
895         if (g->duration[rate] > MCS_DURATION(1, 0, 104))
896                 return 1600;
897
898         /*
899          * If the rate is slower than single-stream MCS7, or if the max throughput
900          * rate success probability is less than 75%, limit A-MSDU to twice the usual
901          * data packet size
902          */
903         if (g->duration[rate] > MCS_DURATION(1, 0, 260) ||
904             (minstrel_ht_get_prob_ewma(mi, mi->max_tp_rate[0]) <
905              MINSTREL_FRAC(75, 100)))
906                 return 3200;
907
908         /*
909          * HT A-MPDU limits maximum MPDU size under BA agreement to 4095 bytes.
910          * Since aggregation sessions are started/stopped without txq flush, use
911          * the limit here to avoid the complexity of having to de-aggregate
912          * packets in the queue.
913          */
914         if (!mi->sta->vht_cap.vht_supported)
915                 return IEEE80211_MAX_MPDU_LEN_HT_BA;
916
917         /* unlimited */
918         return 0;
919 }
920
921 static void
922 minstrel_ht_update_rates(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi)
923 {
924         struct ieee80211_sta_rates *rates;
925         int i = 0;
926
927         rates = kzalloc(sizeof(*rates), GFP_ATOMIC);
928         if (!rates)
929                 return;
930
931         /* Start with max_tp_rate[0] */
932         minstrel_ht_set_rate(mp, mi, rates, i++, mi->max_tp_rate[0]);
933
934         if (mp->hw->max_rates >= 3) {
935                 /* At least 3 tx rates supported, use max_tp_rate[1] next */
936                 minstrel_ht_set_rate(mp, mi, rates, i++, mi->max_tp_rate[1]);
937         }
938
939         if (mp->hw->max_rates >= 2) {
940                 /*
941                  * At least 2 tx rates supported, use max_prob_rate next */
942                 minstrel_ht_set_rate(mp, mi, rates, i++, mi->max_prob_rate);
943         }
944
945         mi->sta->max_rc_amsdu_len = minstrel_ht_get_max_amsdu_len(mi);
946         rates->rate[i].idx = -1;
947         rate_control_set_rates(mp->hw, mi->sta, rates);
948 }
949
950 static inline int
951 minstrel_get_duration(int index)
952 {
953         const struct mcs_group *group = &minstrel_mcs_groups[index / MCS_GROUP_RATES];
954         return group->duration[index % MCS_GROUP_RATES];
955 }
956
957 static int
958 minstrel_get_sample_rate(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi)
959 {
960         struct minstrel_rate_stats *mrs;
961         struct minstrel_mcs_group_data *mg;
962         unsigned int sample_dur, sample_group, cur_max_tp_streams;
963         int tp_rate1, tp_rate2;
964         int sample_idx = 0;
965
966         if (mi->sample_wait > 0) {
967                 mi->sample_wait--;
968                 return -1;
969         }
970
971         if (!mi->sample_tries)
972                 return -1;
973
974         sample_group = mi->sample_group;
975         mg = &mi->groups[sample_group];
976         sample_idx = sample_table[mg->column][mg->index];
977         minstrel_set_next_sample_idx(mi);
978
979         if (!(mi->supported[sample_group] & BIT(sample_idx)))
980                 return -1;
981
982         mrs = &mg->rates[sample_idx];
983         sample_idx += sample_group * MCS_GROUP_RATES;
984
985         /* Set tp_rate1, tp_rate2 to the highest / second highest max_tp_rate */
986         if (minstrel_get_duration(mi->max_tp_rate[0]) >
987             minstrel_get_duration(mi->max_tp_rate[1])) {
988                 tp_rate1 = mi->max_tp_rate[1];
989                 tp_rate2 = mi->max_tp_rate[0];
990         } else {
991                 tp_rate1 = mi->max_tp_rate[0];
992                 tp_rate2 = mi->max_tp_rate[1];
993         }
994
995         /*
996          * Sampling might add some overhead (RTS, no aggregation)
997          * to the frame. Hence, don't use sampling for the highest currently
998          * used highest throughput or probability rate.
999          */
1000         if (sample_idx == mi->max_tp_rate[0] || sample_idx == mi->max_prob_rate)
1001                 return -1;
1002
1003         /*
1004          * Do not sample if the probability is already higher than 95%
1005          * to avoid wasting airtime.
1006          */
1007         if (mrs->prob_ewma > MINSTREL_FRAC(95, 100))
1008                 return -1;
1009
1010         /*
1011          * Make sure that lower rates get sampled only occasionally,
1012          * if the link is working perfectly.
1013          */
1014
1015         cur_max_tp_streams = minstrel_mcs_groups[tp_rate1 /
1016                 MCS_GROUP_RATES].streams;
1017         sample_dur = minstrel_get_duration(sample_idx);
1018         if (sample_dur >= minstrel_get_duration(tp_rate2) &&
1019             (cur_max_tp_streams - 1 <
1020              minstrel_mcs_groups[sample_group].streams ||
1021              sample_dur >= minstrel_get_duration(mi->max_prob_rate))) {
1022                 if (mrs->sample_skipped < 20)
1023                         return -1;
1024
1025                 if (mi->sample_slow++ > 2)
1026                         return -1;
1027         }
1028         mi->sample_tries--;
1029
1030         return sample_idx;
1031 }
1032
1033 static void
1034 minstrel_ht_get_rate(void *priv, struct ieee80211_sta *sta, void *priv_sta,
1035                      struct ieee80211_tx_rate_control *txrc)
1036 {
1037         const struct mcs_group *sample_group;
1038         struct ieee80211_tx_info *info = IEEE80211_SKB_CB(txrc->skb);
1039         struct ieee80211_tx_rate *rate = &info->status.rates[0];
1040         struct minstrel_ht_sta_priv *msp = priv_sta;
1041         struct minstrel_ht_sta *mi = &msp->ht;
1042         struct minstrel_priv *mp = priv;
1043         int sample_idx;
1044
1045         if (rate_control_send_low(sta, priv_sta, txrc))
1046                 return;
1047
1048         if (!msp->is_ht)
1049                 return mac80211_minstrel.get_rate(priv, sta, &msp->legacy, txrc);
1050
1051         if (!(info->flags & IEEE80211_TX_CTL_AMPDU) &&
1052             mi->max_prob_rate / MCS_GROUP_RATES != MINSTREL_CCK_GROUP)
1053                 minstrel_aggr_check(sta, txrc->skb);
1054
1055         info->flags |= mi->tx_flags;
1056
1057 #ifdef CONFIG_MAC80211_DEBUGFS
1058         if (mp->fixed_rate_idx != -1)
1059                 return;
1060 #endif
1061
1062         /* Don't use EAPOL frames for sampling on non-mrr hw */
1063         if (mp->hw->max_rates == 1 &&
1064             (info->control.flags & IEEE80211_TX_CTRL_PORT_CTRL_PROTO))
1065                 sample_idx = -1;
1066         else
1067                 sample_idx = minstrel_get_sample_rate(mp, mi);
1068
1069         mi->total_packets++;
1070
1071         /* wraparound */
1072         if (mi->total_packets == ~0) {
1073                 mi->total_packets = 0;
1074                 mi->sample_packets = 0;
1075         }
1076
1077         if (sample_idx < 0)
1078                 return;
1079
1080         sample_group = &minstrel_mcs_groups[sample_idx / MCS_GROUP_RATES];
1081         sample_idx %= MCS_GROUP_RATES;
1082
1083         if (sample_group == &minstrel_mcs_groups[MINSTREL_CCK_GROUP] &&
1084             (sample_idx >= 4) != txrc->short_preamble)
1085                 return;
1086
1087         info->flags |= IEEE80211_TX_CTL_RATE_CTRL_PROBE;
1088         rate->count = 1;
1089
1090         if (sample_group == &minstrel_mcs_groups[MINSTREL_CCK_GROUP]) {
1091                 int idx = sample_idx % ARRAY_SIZE(mp->cck_rates);
1092                 rate->idx = mp->cck_rates[idx];
1093         } else if (sample_group->flags & IEEE80211_TX_RC_VHT_MCS) {
1094                 ieee80211_rate_set_vht(rate, sample_idx % MCS_GROUP_RATES,
1095                                        sample_group->streams);
1096         } else {
1097                 rate->idx = sample_idx + (sample_group->streams - 1) * 8;
1098         }
1099
1100         rate->flags = sample_group->flags;
1101 }
1102
1103 static void
1104 minstrel_ht_update_cck(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi,
1105                        struct ieee80211_supported_band *sband,
1106                        struct ieee80211_sta *sta)
1107 {
1108         int i;
1109
1110         if (sband->band != NL80211_BAND_2GHZ)
1111                 return;
1112
1113         if (!ieee80211_hw_check(mp->hw, SUPPORTS_HT_CCK_RATES))
1114                 return;
1115
1116         mi->cck_supported = 0;
1117         mi->cck_supported_short = 0;
1118         for (i = 0; i < 4; i++) {
1119                 if (!rate_supported(sta, sband->band, mp->cck_rates[i]))
1120                         continue;
1121
1122                 mi->cck_supported |= BIT(i);
1123                 if (sband->bitrates[i].flags & IEEE80211_RATE_SHORT_PREAMBLE)
1124                         mi->cck_supported_short |= BIT(i);
1125         }
1126
1127         mi->supported[MINSTREL_CCK_GROUP] = mi->cck_supported;
1128 }
1129
1130 static void
1131 minstrel_ht_update_caps(void *priv, struct ieee80211_supported_band *sband,
1132                         struct cfg80211_chan_def *chandef,
1133                         struct ieee80211_sta *sta, void *priv_sta)
1134 {
1135         struct minstrel_priv *mp = priv;
1136         struct minstrel_ht_sta_priv *msp = priv_sta;
1137         struct minstrel_ht_sta *mi = &msp->ht;
1138         struct ieee80211_mcs_info *mcs = &sta->ht_cap.mcs;
1139         u16 sta_cap = sta->ht_cap.cap;
1140         struct ieee80211_sta_vht_cap *vht_cap = &sta->vht_cap;
1141         int use_vht;
1142         int n_supported = 0;
1143         int ack_dur;
1144         int stbc;
1145         int i;
1146
1147         /* fall back to the old minstrel for legacy stations */
1148         if (!sta->ht_cap.ht_supported)
1149                 goto use_legacy;
1150
1151         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(minstrel_mcs_groups) != MINSTREL_GROUPS_NB);
1152
1153 #ifdef CONFIG_MAC80211_RC_MINSTREL_VHT
1154         if (vht_cap->vht_supported)
1155                 use_vht = vht_cap->vht_mcs.tx_mcs_map != cpu_to_le16(~0);
1156         else
1157 #endif
1158         use_vht = 0;
1159
1160         msp->is_ht = true;
1161         memset(mi, 0, sizeof(*mi));
1162
1163         mi->sta = sta;
1164         mi->last_stats_update = jiffies;
1165
1166         ack_dur = ieee80211_frame_duration(sband->band, 10, 60, 1, 1, 0);
1167         mi->overhead = ieee80211_frame_duration(sband->band, 0, 60, 1, 1, 0);
1168         mi->overhead += ack_dur;
1169         mi->overhead_rtscts = mi->overhead + 2 * ack_dur;
1170
1171         mi->avg_ampdu_len = MINSTREL_FRAC(1, 1);
1172
1173         /* When using MRR, sample more on the first attempt, without delay */
1174         if (mp->has_mrr) {
1175                 mi->sample_count = 16;
1176                 mi->sample_wait = 0;
1177         } else {
1178                 mi->sample_count = 8;
1179                 mi->sample_wait = 8;
1180         }
1181         mi->sample_tries = 4;
1182
1183         /* TODO tx_flags for vht - ATM the RC API is not fine-grained enough */
1184         if (!use_vht) {
1185                 stbc = (sta_cap & IEEE80211_HT_CAP_RX_STBC) >>
1186                         IEEE80211_HT_CAP_RX_STBC_SHIFT;
1187                 mi->tx_flags |= stbc << IEEE80211_TX_CTL_STBC_SHIFT;
1188
1189                 if (sta_cap & IEEE80211_HT_CAP_LDPC_CODING)
1190                         mi->tx_flags |= IEEE80211_TX_CTL_LDPC;
1191         }
1192
1193         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mi->groups); i++) {
1194                 u32 gflags = minstrel_mcs_groups[i].flags;
1195                 int bw, nss;
1196
1197                 mi->supported[i] = 0;
1198                 if (i == MINSTREL_CCK_GROUP) {
1199                         minstrel_ht_update_cck(mp, mi, sband, sta);
1200                         continue;
1201                 }
1202
1203                 if (gflags & IEEE80211_TX_RC_SHORT_GI) {
1204                         if (gflags & IEEE80211_TX_RC_40_MHZ_WIDTH) {
1205                                 if (!(sta_cap & IEEE80211_HT_CAP_SGI_40))
1206                                         continue;
1207                         } else {
1208                                 if (!(sta_cap & IEEE80211_HT_CAP_SGI_20))
1209                                         continue;
1210                         }
1211                 }
1212
1213                 if (gflags & IEEE80211_TX_RC_40_MHZ_WIDTH &&
1214                     sta->bandwidth < IEEE80211_STA_RX_BW_40)
1215                         continue;
1216
1217                 nss = minstrel_mcs_groups[i].streams;
1218
1219                 /* Mark MCS > 7 as unsupported if STA is in static SMPS mode */
1220                 if (sta->smps_mode == IEEE80211_SMPS_STATIC && nss > 1)
1221                         continue;
1222
1223                 /* HT rate */
1224                 if (gflags & IEEE80211_TX_RC_MCS) {
1225 #ifdef CONFIG_MAC80211_RC_MINSTREL_VHT
1226                         if (use_vht && minstrel_vht_only)
1227                                 continue;
1228 #endif
1229                         mi->supported[i] = mcs->rx_mask[nss - 1];
1230                         if (mi->supported[i])
1231                                 n_supported++;
1232                         continue;
1233                 }
1234
1235                 /* VHT rate */
1236                 if (!vht_cap->vht_supported ||
1237                     WARN_ON(!(gflags & IEEE80211_TX_RC_VHT_MCS)) ||
1238                     WARN_ON(gflags & IEEE80211_TX_RC_160_MHZ_WIDTH))
1239                         continue;
1240
1241                 if (gflags & IEEE80211_TX_RC_80_MHZ_WIDTH) {
1242                         if (sta->bandwidth < IEEE80211_STA_RX_BW_80 ||
1243                             ((gflags & IEEE80211_TX_RC_SHORT_GI) &&
1244                              !(vht_cap->cap & IEEE80211_VHT_CAP_SHORT_GI_80))) {
1245                                 continue;
1246                         }
1247                 }
1248
1249                 if (gflags & IEEE80211_TX_RC_40_MHZ_WIDTH)
1250                         bw = BW_40;
1251                 else if (gflags & IEEE80211_TX_RC_80_MHZ_WIDTH)
1252                         bw = BW_80;
1253                 else
1254                         bw = BW_20;
1255
1256                 mi->supported[i] = minstrel_get_valid_vht_rates(bw, nss,
1257                                 vht_cap->vht_mcs.tx_mcs_map);
1258
1259                 if (mi->supported[i])
1260                         n_supported++;
1261         }
1262
1263         if (!n_supported)
1264                 goto use_legacy;
1265
1266         mi->supported[MINSTREL_CCK_GROUP] |= mi->cck_supported_short << 4;
1267
1268         /* create an initial rate table with the lowest supported rates */
1269         minstrel_ht_update_stats(mp, mi);
1270         minstrel_ht_update_rates(mp, mi);
1271
1272         return;
1273
1274 use_legacy:
1275         msp->is_ht = false;
1276         memset(&msp->legacy, 0, sizeof(msp->legacy));
1277         msp->legacy.r = msp->ratelist;
1278         msp->legacy.sample_table = msp->sample_table;
1279         return mac80211_minstrel.rate_init(priv, sband, chandef, sta,
1280                                            &msp->legacy);
1281 }
1282
1283 static void
1284 minstrel_ht_rate_init(void *priv, struct ieee80211_supported_band *sband,
1285                       struct cfg80211_chan_def *chandef,
1286                       struct ieee80211_sta *sta, void *priv_sta)
1287 {
1288         minstrel_ht_update_caps(priv, sband, chandef, sta, priv_sta);
1289 }
1290
1291 static void
1292 minstrel_ht_rate_update(void *priv, struct ieee80211_supported_band *sband,
1293                         struct cfg80211_chan_def *chandef,
1294                         struct ieee80211_sta *sta, void *priv_sta,
1295                         u32 changed)
1296 {
1297         minstrel_ht_update_caps(priv, sband, chandef, sta, priv_sta);
1298 }
1299
1300 static void *
1301 minstrel_ht_alloc_sta(void *priv, struct ieee80211_sta *sta, gfp_t gfp)
1302 {
1303         struct ieee80211_supported_band *sband;
1304         struct minstrel_ht_sta_priv *msp;
1305         struct minstrel_priv *mp = priv;
1306         struct ieee80211_hw *hw = mp->hw;
1307         int max_rates = 0;
1308         int i;
1309
1310         for (i = 0; i < NUM_NL80211_BANDS; i++) {
1311                 sband = hw->wiphy->bands[i];
1312                 if (sband && sband->n_bitrates > max_rates)
1313                         max_rates = sband->n_bitrates;
1314         }
1315
1316         msp = kzalloc(sizeof(*msp), gfp);
1317         if (!msp)
1318                 return NULL;
1319
1320         msp->ratelist = kcalloc(max_rates, sizeof(struct minstrel_rate), gfp);
1321         if (!msp->ratelist)
1322                 goto error;
1323
1324         msp->sample_table = kmalloc_array(max_rates, SAMPLE_COLUMNS, gfp);
1325         if (!msp->sample_table)
1326                 goto error1;
1327
1328         return msp;
1329
1330 error1:
1331         kfree(msp->ratelist);
1332 error:
1333         kfree(msp);
1334         return NULL;
1335 }
1336
1337 static void
1338 minstrel_ht_free_sta(void *priv, struct ieee80211_sta *sta, void *priv_sta)
1339 {
1340         struct minstrel_ht_sta_priv *msp = priv_sta;
1341
1342         kfree(msp->sample_table);
1343         kfree(msp->ratelist);
1344         kfree(msp);
1345 }
1346
1347 static void *
1348 minstrel_ht_alloc(struct ieee80211_hw *hw, struct dentry *debugfsdir)
1349 {
1350         return mac80211_minstrel.alloc(hw, debugfsdir);
1351 }
1352
1353 static void
1354 minstrel_ht_free(void *priv)
1355 {
1356         mac80211_minstrel.free(priv);
1357 }
1358
1359 static u32 minstrel_ht_get_expected_throughput(void *priv_sta)
1360 {
1361         struct minstrel_ht_sta_priv *msp = priv_sta;
1362         struct minstrel_ht_sta *mi = &msp->ht;
1363         int i, j, prob, tp_avg;
1364
1365         if (!msp->is_ht)
1366                 return mac80211_minstrel.get_expected_throughput(priv_sta);
1367
1368         i = mi->max_tp_rate[0] / MCS_GROUP_RATES;
1369         j = mi->max_tp_rate[0] % MCS_GROUP_RATES;
1370         prob = mi->groups[i].rates[j].prob_ewma;
1371
1372         /* convert tp_avg from pkt per second in kbps */
1373         tp_avg = minstrel_ht_get_tp_avg(mi, i, j, prob) * 10;
1374         tp_avg = tp_avg * AVG_PKT_SIZE * 8 / 1024;
1375
1376         return tp_avg;
1377 }
1378
1379 static const struct rate_control_ops mac80211_minstrel_ht = {
1380         .name = "minstrel_ht",
1381         .tx_status_ext = minstrel_ht_tx_status,
1382         .get_rate = minstrel_ht_get_rate,
1383         .rate_init = minstrel_ht_rate_init,
1384         .rate_update = minstrel_ht_rate_update,
1385         .alloc_sta = minstrel_ht_alloc_sta,
1386         .free_sta = minstrel_ht_free_sta,
1387         .alloc = minstrel_ht_alloc,
1388         .free = minstrel_ht_free,
1389 #ifdef CONFIG_MAC80211_DEBUGFS
1390         .add_sta_debugfs = minstrel_ht_add_sta_debugfs,
1391         .remove_sta_debugfs = minstrel_ht_remove_sta_debugfs,
1392 #endif
1393         .get_expected_throughput = minstrel_ht_get_expected_throughput,
1394 };
1395
1396
1397 static void __init init_sample_table(void)
1398 {
1399         int col, i, new_idx;
1400         u8 rnd[MCS_GROUP_RATES];
1401
1402         memset(sample_table, 0xff, sizeof(sample_table));
1403         for (col = 0; col < SAMPLE_COLUMNS; col++) {
1404                 prandom_bytes(rnd, sizeof(rnd));
1405                 for (i = 0; i < MCS_GROUP_RATES; i++) {
1406                         new_idx = (i + rnd[i]) % MCS_GROUP_RATES;
1407                         while (sample_table[col][new_idx] != 0xff)
1408                                 new_idx = (new_idx + 1) % MCS_GROUP_RATES;
1409
1410                         sample_table[col][new_idx] = i;
1411                 }
1412         }
1413 }
1414
1415 int __init
1416 rc80211_minstrel_ht_init(void)
1417 {
1418         init_sample_table();
1419         return ieee80211_rate_control_register(&mac80211_minstrel_ht);
1420 }
1421
1422 void
1423 rc80211_minstrel_ht_exit(void)
1424 {
1425         ieee80211_rate_control_unregister(&mac80211_minstrel_ht);
1426 }