net/mac80211/rc80211_minstrel_ht.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2010-2013 Felix Fietkau <nbd@openwrt.org>
   4  * Copyright (C) 2019-2020 Intel Corporation
   5  */
   6 #include <linux/netdevice.h>
   7 #include <linux/types.h>
   8 #include <linux/skbuff.h>
   9 #include <linux/debugfs.h>
  10 #include <linux/random.h>
  11 #include <linux/moduleparam.h>
  12 #include <linux/ieee80211.h>
  13 #include <net/mac80211.h>
  14 #include "rate.h"
  15 #include "sta_info.h"
  16 #include "rc80211_minstrel_ht.h"
  17
  18 #define AVG_AMPDU_SIZE  16
  19 #define AVG_PKT_SIZE    1200
  20
  21 #define SAMPLE_SWITCH_THR       100
  22
  23 /* Number of bits for an average sized packet */
  24 #define MCS_NBITS ((AVG_PKT_SIZE * AVG_AMPDU_SIZE) << 3)
  25
  26 /* Number of symbols for a packet with (bps) bits per symbol */
  27 #define MCS_NSYMS(bps) DIV_ROUND_UP(MCS_NBITS, (bps))
  28
  29 /* Transmission time (nanoseconds) for a packet containing (syms) symbols */
  30 #define MCS_SYMBOL_TIME(sgi, syms)                                      \
  31         (sgi ?                                                          \
  32           ((syms) * 18000 + 4000) / 5 : /* syms * 3.6 us */             \
  33           ((syms) * 1000) << 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) \
  38         (MCS_SYMBOL_TIME(sgi, MCS_NSYMS((streams) * (bps))) / AVG_AMPDU_SIZE)
  39
  40 #define BW_20                   0
  41 #define BW_40                   1
  42 #define BW_80                   2
  43
  44 /*
  45  * Define group sort order: HT40 -> SGI -> #streams
  46  */
  47 #define GROUP_IDX(_streams, _sgi, _ht40)        \
  48         MINSTREL_HT_GROUP_0 +                   \
  49         MINSTREL_MAX_STREAMS * 2 * _ht40 +      \
  50         MINSTREL_MAX_STREAMS * _sgi +   \
  51         _streams - 1
  52
  53 #define _MAX(a, b) (((a)>(b))?(a):(b))
  54
  55 #define GROUP_SHIFT(duration)                                           \
  56         _MAX(0, 16 - __builtin_clz(duration))
  57
  58 /* MCS rate information for an MCS group */
  59 #define __MCS_GROUP(_streams, _sgi, _ht40, _s)                          \
  60         [GROUP_IDX(_streams, _sgi, _ht40)] = {                          \
  61         .streams = _streams,                                            \
  62         .shift = _s,                                                    \
  63         .bw = _ht40,                                                    \
  64         .flags =                                                        \
  65                 IEEE80211_TX_RC_MCS |                                   \
  66                 (_sgi ? IEEE80211_TX_RC_SHORT_GI : 0) |                 \
  67                 (_ht40 ? IEEE80211_TX_RC_40_MHZ_WIDTH : 0),             \
  68         .duration = {                                                   \
  69                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 54 : 26) >> _s,    \
  70                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 108 : 52) >> _s,   \
  71                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 162 : 78) >> _s,   \
  72                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 216 : 104) >> _s,  \
  73                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 324 : 156) >> _s,  \
  74                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 432 : 208) >> _s,  \
  75                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 486 : 234) >> _s,  \
  76                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 540 : 260) >> _s   \
  77         }                                                               \
  78 }
  79
  80 #define MCS_GROUP_SHIFT(_streams, _sgi, _ht40)                          \
  81         GROUP_SHIFT(MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 54 : 26))
  82
  83 #define MCS_GROUP(_streams, _sgi, _ht40)                                \
  84         __MCS_GROUP(_streams, _sgi, _ht40,                              \
  85                     MCS_GROUP_SHIFT(_streams, _sgi, _ht40))
  86
  87 #define VHT_GROUP_IDX(_streams, _sgi, _bw)                              \
  88         (MINSTREL_VHT_GROUP_0 +                                         \
  89          MINSTREL_MAX_STREAMS * 2 * (_bw) +                             \
  90          MINSTREL_MAX_STREAMS * (_sgi) +                                \
  91          (_streams) - 1)
  92
  93 #define BW2VBPS(_bw, r3, r2, r1)                                        \
  94         (_bw == BW_80 ? r3 : _bw == BW_40 ? r2 : r1)
  95
  96 #define __VHT_GROUP(_streams, _sgi, _bw, _s)                            \
  97         [VHT_GROUP_IDX(_streams, _sgi, _bw)] = {                        \
  98         .streams = _streams,                                            \
  99         .shift = _s,                                                    \
 100         .bw = _bw,                                                      \
 101         .flags =                                                        \
 102                 IEEE80211_TX_RC_VHT_MCS |                               \
 103                 (_sgi ? IEEE80211_TX_RC_SHORT_GI : 0) |                 \
 104                 (_bw == BW_80 ? IEEE80211_TX_RC_80_MHZ_WIDTH :          \
 105                  _bw == BW_40 ? IEEE80211_TX_RC_40_MHZ_WIDTH : 0),      \
 106         .duration = {                                                   \
 107                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
 108                              BW2VBPS(_bw,  117,  54,  26)) >> _s,       \
 109                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
 110                              BW2VBPS(_bw,  234, 108,  52)) >> _s,       \
 111                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
 112                              BW2VBPS(_bw,  351, 162,  78)) >> _s,       \
 113                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
 114                              BW2VBPS(_bw,  468, 216, 104)) >> _s,       \
 115                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
 116                              BW2VBPS(_bw,  702, 324, 156)) >> _s,       \
 117                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
 118                              BW2VBPS(_bw,  936, 432, 208)) >> _s,       \
 119                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
 120                              BW2VBPS(_bw, 1053, 486, 234)) >> _s,       \
 121                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
 122                              BW2VBPS(_bw, 1170, 540, 260)) >> _s,       \
 123                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
 124                              BW2VBPS(_bw, 1404, 648, 312)) >> _s,       \
 125                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
 126                              BW2VBPS(_bw, 1560, 720, 346)) >> _s        \
 127         }                                                               \
 128 }
 129
 130 #define VHT_GROUP_SHIFT(_streams, _sgi, _bw)                            \
 131         GROUP_SHIFT(MCS_DURATION(_streams, _sgi,                        \
 132                                  BW2VBPS(_bw,  117,  54,  26)))
 133
 134 #define VHT_GROUP(_streams, _sgi, _bw)                                  \
 135         __VHT_GROUP(_streams, _sgi, _bw,                                \
 136                     VHT_GROUP_SHIFT(_streams, _sgi, _bw))
 137
 138 #define CCK_DURATION(_bitrate, _short)                  \
 139         (1000 * (10 /* SIFS */ +                        \
 140          (_short ? 72 + 24 : 144 + 48) +                \
 141          (8 * (AVG_PKT_SIZE + 4) * 10) / (_bitrate)))
 142
 143 #define CCK_DURATION_LIST(_short, _s)                   \
 144         CCK_DURATION(10, _short) >> _s,                 \
 145         CCK_DURATION(20, _short) >> _s,                 \
 146         CCK_DURATION(55, _short) >> _s,                 \
 147         CCK_DURATION(110, _short) >> _s
 148
 149 #define __CCK_GROUP(_s)                                 \
 150         [MINSTREL_CCK_GROUP] = {                        \
 151                 .streams = 1,                           \
 152                 .flags = 0,                             \
 153                 .shift = _s,                            \
 154                 .duration = {                           \
 155                         CCK_DURATION_LIST(false, _s),   \
 156                         CCK_DURATION_LIST(true, _s)     \
 157                 }                                       \
 158         }
 159
 160 #define CCK_GROUP_SHIFT                                 \
 161         GROUP_SHIFT(CCK_DURATION(10, false))
 162
 163 #define CCK_GROUP __CCK_GROUP(CCK_GROUP_SHIFT)
 164
 165 #define OFDM_DURATION(_bitrate)                         \
 166         (1000 * (16 /* SIFS + signal ext */ +           \
 167          16 /* T_PREAMBLE */ +                          \
 168          4 /* T_SIGNAL */ +                             \
 169          4 * (((16 + 80 * (AVG_PKT_SIZE + 4) + 6) /     \
 170               ((_bitrate) * 4)))))
 171
 172 #define OFDM_DURATION_LIST(_s)                          \
 173         OFDM_DURATION(60) >> _s,                        \
 174         OFDM_DURATION(90) >> _s,                        \
 175         OFDM_DURATION(120) >> _s,                       \
 176         OFDM_DURATION(180) >> _s,                       \
 177         OFDM_DURATION(240) >> _s,                       \
 178         OFDM_DURATION(360) >> _s,                       \
 179         OFDM_DURATION(480) >> _s,                       \
 180         OFDM_DURATION(540) >> _s
 181
 182 #define __OFDM_GROUP(_s)                                \
 183         [MINSTREL_OFDM_GROUP] = {                       \
 184                 .streams = 1,                           \
 185                 .flags = 0,                             \
 186                 .shift = _s,                            \
 187                 .duration = {                           \
 188                         OFDM_DURATION_LIST(_s),         \
 189                 }                                       \
 190         }
 191
 192 #define OFDM_GROUP_SHIFT                                \
 193         GROUP_SHIFT(OFDM_DURATION(60))
 194
 195 #define OFDM_GROUP __OFDM_GROUP(OFDM_GROUP_SHIFT)
 196
 197
 198 static bool minstrel_vht_only = true;
 199 module_param(minstrel_vht_only, bool, 0644);
 200 MODULE_PARM_DESC(minstrel_vht_only,
 201                  "Use only VHT rates when VHT is supported by sta.");
 202
 203 /*
 204  * To enable sufficiently targeted rate sampling, MCS rates are divided into
 205  * groups, based on the number of streams and flags (HT40, SGI) that they
 206  * use.
 207  *
 208  * Sortorder has to be fixed for GROUP_IDX macro to be applicable:
 209  * BW -> SGI -> #streams
 210  */
 211 const struct mcs_group minstrel_mcs_groups[] = {
 212         MCS_GROUP(1, 0, BW_20),
 213         MCS_GROUP(2, 0, BW_20),
 214         MCS_GROUP(3, 0, BW_20),
 215         MCS_GROUP(4, 0, BW_20),
 216
 217         MCS_GROUP(1, 1, BW_20),
 218         MCS_GROUP(2, 1, BW_20),
 219         MCS_GROUP(3, 1, BW_20),
 220         MCS_GROUP(4, 1, BW_20),
 221
 222         MCS_GROUP(1, 0, BW_40),
 223         MCS_GROUP(2, 0, BW_40),
 224         MCS_GROUP(3, 0, BW_40),
 225         MCS_GROUP(4, 0, BW_40),
 226
 227         MCS_GROUP(1, 1, BW_40),
 228         MCS_GROUP(2, 1, BW_40),
 229         MCS_GROUP(3, 1, BW_40),
 230         MCS_GROUP(4, 1, BW_40),
 231
 232         CCK_GROUP,
 233         OFDM_GROUP,
 234
 235         VHT_GROUP(1, 0, BW_20),
 236         VHT_GROUP(2, 0, BW_20),
 237         VHT_GROUP(3, 0, BW_20),
 238         VHT_GROUP(4, 0, BW_20),
 239
 240         VHT_GROUP(1, 1, BW_20),
 241         VHT_GROUP(2, 1, BW_20),
 242         VHT_GROUP(3, 1, BW_20),
 243         VHT_GROUP(4, 1, BW_20),
 244
 245         VHT_GROUP(1, 0, BW_40),
 246         VHT_GROUP(2, 0, BW_40),
 247         VHT_GROUP(3, 0, BW_40),
 248         VHT_GROUP(4, 0, BW_40),
 249
 250         VHT_GROUP(1, 1, BW_40),
 251         VHT_GROUP(2, 1, BW_40),
 252         VHT_GROUP(3, 1, BW_40),
 253         VHT_GROUP(4, 1, BW_40),
 254
 255         VHT_GROUP(1, 0, BW_80),
 256         VHT_GROUP(2, 0, BW_80),
 257         VHT_GROUP(3, 0, BW_80),
 258         VHT_GROUP(4, 0, BW_80),
 259
 260         VHT_GROUP(1, 1, BW_80),
 261         VHT_GROUP(2, 1, BW_80),
 262         VHT_GROUP(3, 1, BW_80),
 263         VHT_GROUP(4, 1, BW_80),
 264 };
 265
 266 const s16 minstrel_cck_bitrates[4] = { 10, 20, 55, 110 };
 267 const s16 minstrel_ofdm_bitrates[8] = { 60, 90, 120, 180, 240, 360, 480, 540 };
 268 static u8 sample_table[SAMPLE_COLUMNS][MCS_GROUP_RATES] __read_mostly;
 269 static const u8 minstrel_sample_seq[] = {
 270         MINSTREL_SAMPLE_TYPE_INC,
 271         MINSTREL_SAMPLE_TYPE_JUMP,
 272         MINSTREL_SAMPLE_TYPE_INC,
 273         MINSTREL_SAMPLE_TYPE_JUMP,
 274         MINSTREL_SAMPLE_TYPE_INC,
 275         MINSTREL_SAMPLE_TYPE_SLOW,
 276 };
 277
 278 static void
 279 minstrel_ht_update_rates(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi);
 280
 281 /*
 282  * Some VHT MCSes are invalid (when Ndbps / Nes is not an integer)
 283  * e.g for MCS9@20MHzx1Nss: Ndbps=8x52*(5/6) Nes=1
 284  *
 285  * Returns the valid mcs map for struct minstrel_mcs_group_data.supported
 286  */
 287 static u16
 288 minstrel_get_valid_vht_rates(int bw, int nss, __le16 mcs_map)
 289 {
 290         u16 mask = 0;
 291
 292         if (bw == BW_20) {
 293                 if (nss != 3 && nss != 6)
 294                         mask = BIT(9);
 295         } else if (bw == BW_80) {
 296                 if (nss == 3 || nss == 7)
 297                         mask = BIT(6);
 298                 else if (nss == 6)
 299                         mask = BIT(9);
 300         } else {
 301                 WARN_ON(bw != BW_40);
 302         }
 303
 304         switch ((le16_to_cpu(mcs_map) >> (2 * (nss - 1))) & 3) {
 305         case IEEE80211_VHT_MCS_SUPPORT_0_7:
 306                 mask |= 0x300;
 307                 break;
 308         case IEEE80211_VHT_MCS_SUPPORT_0_8:
 309                 mask |= 0x200;
 310                 break;
 311         case IEEE80211_VHT_MCS_SUPPORT_0_9:
 312                 break;
 313         default:
 314                 mask = 0x3ff;
 315         }
 316
 317         return 0x3ff & ~mask;
 318 }
 319
 320 static bool
 321 minstrel_ht_is_legacy_group(int group)
 322 {
 323         return group == MINSTREL_CCK_GROUP ||
 324                group == MINSTREL_OFDM_GROUP;
 325 }
 326
 327 /*
 328  * Look up an MCS group index based on mac80211 rate information
 329  */
 330 static int
 331 minstrel_ht_get_group_idx(struct ieee80211_tx_rate *rate)
 332 {
 333         return GROUP_IDX((rate->idx / 8) + 1,
 334                          !!(rate->flags & IEEE80211_TX_RC_SHORT_GI),
 335                          !!(rate->flags & IEEE80211_TX_RC_40_MHZ_WIDTH));
 336 }
 337
 338 static int
 339 minstrel_vht_get_group_idx(struct ieee80211_tx_rate *rate)
 340 {
 341         return VHT_GROUP_IDX(ieee80211_rate_get_vht_nss(rate),
 342                              !!(rate->flags & IEEE80211_TX_RC_SHORT_GI),
 343                              !!(rate->flags & IEEE80211_TX_RC_40_MHZ_WIDTH) +
 344                              2*!!(rate->flags & IEEE80211_TX_RC_80_MHZ_WIDTH));
 345 }
 346
 347 static struct minstrel_rate_stats *
 348 minstrel_ht_get_stats(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi,
 349                       struct ieee80211_tx_rate *rate)
 350 {
 351         int group, idx;
 352
 353         if (rate->flags & IEEE80211_TX_RC_MCS) {
 354                 group = minstrel_ht_get_group_idx(rate);
 355                 idx = rate->idx % 8;
 356                 goto out;
 357         }
 358
 359         if (rate->flags & IEEE80211_TX_RC_VHT_MCS) {
 360                 group = minstrel_vht_get_group_idx(rate);
 361                 idx = ieee80211_rate_get_vht_mcs(rate);
 362                 goto out;
 363         }
 364
 365         group = MINSTREL_CCK_GROUP;
 366         for (idx = 0; idx < ARRAY_SIZE(mp->cck_rates); idx++) {
 367                 if (!(mi->supported[group] & BIT(idx)))
 368                         continue;
 369
 370                 if (rate->idx != mp->cck_rates[idx])
 371                         continue;
 372
 373                 /* short preamble */
 374                 if ((mi->supported[group] & BIT(idx + 4)) &&
 375                     (rate->flags & IEEE80211_TX_RC_USE_SHORT_PREAMBLE))
 376                         idx += 4;
 377                 goto out;
 378         }
 379
 380         group = MINSTREL_OFDM_GROUP;
 381         for (idx = 0; idx < ARRAY_SIZE(mp->ofdm_rates[0]); idx++)
 382                 if (rate->idx == mp->ofdm_rates[mi->band][idx])
 383                         goto out;
 384
 385         idx = 0;
 386 out:
 387         return &mi->groups[group].rates[idx];
 388 }
 389
 390 static inline struct minstrel_rate_stats *
 391 minstrel_get_ratestats(struct minstrel_ht_sta *mi, int index)
 392 {
 393         return &mi->groups[MI_RATE_GROUP(index)].rates[MI_RATE_IDX(index)];
 394 }
 395
 396 static inline int minstrel_get_duration(int index)
 397 {
 398         const struct mcs_group *group = &minstrel_mcs_groups[MI_RATE_GROUP(index)];
 399         unsigned int duration = group->duration[MI_RATE_IDX(index)];
 400
 401         return duration << group->shift;
 402 }
 403
 404 static unsigned int
 405 minstrel_ht_avg_ampdu_len(struct minstrel_ht_sta *mi)
 406 {
 407         int duration;
 408
 409         if (mi->avg_ampdu_len)
 410                 return MINSTREL_TRUNC(mi->avg_ampdu_len);
 411
 412         if (minstrel_ht_is_legacy_group(MI_RATE_GROUP(mi->max_tp_rate[0])))
 413                 return 1;
 414
 415         duration = minstrel_get_duration(mi->max_tp_rate[0]);
 416
 417         if (duration > 400 * 1000)
 418                 return 2;
 419
 420         if (duration > 250 * 1000)
 421                 return 4;
 422
 423         if (duration > 150 * 1000)
 424                 return 8;
 425
 426         return 16;
 427 }
 428
 429 /*
 430  * Return current throughput based on the average A-MPDU length, taking into
 431  * account the expected number of retransmissions and their expected length
 432  */
 433 int
 434 minstrel_ht_get_tp_avg(struct minstrel_ht_sta *mi, int group, int rate,
 435                        int prob_avg)
 436 {
 437         unsigned int nsecs = 0, overhead = mi->overhead;
 438         unsigned int ampdu_len = 1;
 439
 440         /* do not account throughput if success prob is below 10% */
 441         if (prob_avg < MINSTREL_FRAC(10, 100))
 442                 return 0;
 443
 444         if (minstrel_ht_is_legacy_group(group))
 445                 overhead = mi->overhead_legacy;
 446         else
 447                 ampdu_len = minstrel_ht_avg_ampdu_len(mi);
 448
 449         nsecs = 1000 * overhead / ampdu_len;
 450         nsecs += minstrel_mcs_groups[group].duration[rate] <<
 451                  minstrel_mcs_groups[group].shift;
 452
 453         /*
 454          * For the throughput calculation, limit the probability value to 90% to
 455          * account for collision related packet error rate fluctuation
 456          * (prob is scaled - see MINSTREL_FRAC above)
 457          */
 458         if (prob_avg > MINSTREL_FRAC(90, 100))
 459                 prob_avg = MINSTREL_FRAC(90, 100);
 460
 461         return MINSTREL_TRUNC(100 * ((prob_avg * 1000000) / nsecs));
 462 }
 463
 464 /*
 465  * Find & sort topmost throughput rates
 466  *
 467  * If multiple rates provide equal throughput the sorting is based on their
 468  * current success probability. Higher success probability is preferred among
 469  * MCS groups, CCK rates do not provide aggregation and are therefore at last.
 470  */
 471 static void
 472 minstrel_ht_sort_best_tp_rates(struct minstrel_ht_sta *mi, u16 index,
 473                                u16 *tp_list)
 474 {
 475         int cur_group, cur_idx, cur_tp_avg, cur_prob;
 476         int tmp_group, tmp_idx, tmp_tp_avg, tmp_prob;
 477         int j = MAX_THR_RATES;
 478
 479         cur_group = MI_RATE_GROUP(index);
 480         cur_idx = MI_RATE_IDX(index);
 481         cur_prob = mi->groups[cur_group].rates[cur_idx].prob_avg;
 482         cur_tp_avg = minstrel_ht_get_tp_avg(mi, cur_group, cur_idx, cur_prob);
 483
 484         do {
 485                 tmp_group = MI_RATE_GROUP(tp_list[j - 1]);
 486                 tmp_idx = MI_RATE_IDX(tp_list[j - 1]);
 487                 tmp_prob = mi->groups[tmp_group].rates[tmp_idx].prob_avg;
 488                 tmp_tp_avg = minstrel_ht_get_tp_avg(mi, tmp_group, tmp_idx,
 489                                                     tmp_prob);
 490                 if (cur_tp_avg < tmp_tp_avg ||
 491                     (cur_tp_avg == tmp_tp_avg && cur_prob <= tmp_prob))
 492                         break;
 493                 j--;
 494         } while (j > 0);
 495
 496         if (j < MAX_THR_RATES - 1) {
 497                 memmove(&tp_list[j + 1], &tp_list[j], (sizeof(*tp_list) *
 498                        (MAX_THR_RATES - (j + 1))));
 499         }
 500         if (j < MAX_THR_RATES)
 501                 tp_list[j] = index;
 502 }
 503
 504 /*
 505  * Find and set the topmost probability rate per sta and per group
 506  */
 507 static void
 508 minstrel_ht_set_best_prob_rate(struct minstrel_ht_sta *mi, u16 *dest, u16 index)
 509 {
 510         struct minstrel_mcs_group_data *mg;
 511         struct minstrel_rate_stats *mrs;
 512         int tmp_group, tmp_idx, tmp_tp_avg, tmp_prob;
 513         int max_tp_group, max_tp_idx, max_tp_prob;
 514         int cur_tp_avg, cur_group, cur_idx;
 515         int max_gpr_group, max_gpr_idx;
 516         int max_gpr_tp_avg, max_gpr_prob;
 517
 518         cur_group = MI_RATE_GROUP(index);
 519         cur_idx = MI_RATE_IDX(index);
 520         mg = &mi->groups[cur_group];
 521         mrs = &mg->rates[cur_idx];
 522
 523         tmp_group = MI_RATE_GROUP(*dest);
 524         tmp_idx = MI_RATE_IDX(*dest);
 525         tmp_prob = mi->groups[tmp_group].rates[tmp_idx].prob_avg;
 526         tmp_tp_avg = minstrel_ht_get_tp_avg(mi, tmp_group, tmp_idx, tmp_prob);
 527
 528         /* if max_tp_rate[0] is from MCS_GROUP max_prob_rate get selected from
 529          * MCS_GROUP as well as CCK_GROUP rates do not allow aggregation */
 530         max_tp_group = MI_RATE_GROUP(mi->max_tp_rate[0]);
 531         max_tp_idx = MI_RATE_IDX(mi->max_tp_rate[0]);
 532         max_tp_prob = mi->groups[max_tp_group].rates[max_tp_idx].prob_avg;
 533
 534         if (minstrel_ht_is_legacy_group(MI_RATE_GROUP(index)) &&
 535             !minstrel_ht_is_legacy_group(max_tp_group))
 536                 return;
 537
 538         /* skip rates faster than max tp rate with lower prob */
 539         if (minstrel_get_duration(mi->max_tp_rate[0]) > minstrel_get_duration(index) &&
 540             mrs->prob_avg < max_tp_prob)
 541                 return;
 542
 543         max_gpr_group = MI_RATE_GROUP(mg->max_group_prob_rate);
 544         max_gpr_idx = MI_RATE_IDX(mg->max_group_prob_rate);
 545         max_gpr_prob = mi->groups[max_gpr_group].rates[max_gpr_idx].prob_avg;
 546
 547         if (mrs->prob_avg > MINSTREL_FRAC(75, 100)) {
 548                 cur_tp_avg = minstrel_ht_get_tp_avg(mi, cur_group, cur_idx,
 549                                                     mrs->prob_avg);
 550                 if (cur_tp_avg > tmp_tp_avg)
 551                         *dest = index;
 552
 553                 max_gpr_tp_avg = minstrel_ht_get_tp_avg(mi, max_gpr_group,
 554                                                         max_gpr_idx,
 555                                                         max_gpr_prob);
 556                 if (cur_tp_avg > max_gpr_tp_avg)
 557                         mg->max_group_prob_rate = index;
 558         } else {
 559                 if (mrs->prob_avg > tmp_prob)
 560                         *dest = index;
 561                 if (mrs->prob_avg > max_gpr_prob)
 562                         mg->max_group_prob_rate = index;
 563         }
 564 }
 565
 566
 567 /*
 568  * Assign new rate set per sta and use CCK rates only if the fastest
 569  * rate (max_tp_rate[0]) is from CCK group. This prohibits such sorted
 570  * rate sets where MCS and CCK rates are mixed, because CCK rates can
 571  * not use aggregation.
 572  */
 573 static void
 574 minstrel_ht_assign_best_tp_rates(struct minstrel_ht_sta *mi,
 575                                  u16 tmp_mcs_tp_rate[MAX_THR_RATES],
 576                                  u16 tmp_legacy_tp_rate[MAX_THR_RATES])
 577 {
 578         unsigned int tmp_group, tmp_idx, tmp_cck_tp, tmp_mcs_tp, tmp_prob;
 579         int i;
 580
 581         tmp_group = MI_RATE_GROUP(tmp_legacy_tp_rate[0]);
 582         tmp_idx = MI_RATE_IDX(tmp_legacy_tp_rate[0]);
 583         tmp_prob = mi->groups[tmp_group].rates[tmp_idx].prob_avg;
 584         tmp_cck_tp = minstrel_ht_get_tp_avg(mi, tmp_group, tmp_idx, tmp_prob);
 585
 586         tmp_group = MI_RATE_GROUP(tmp_mcs_tp_rate[0]);
 587         tmp_idx = MI_RATE_IDX(tmp_mcs_tp_rate[0]);
 588         tmp_prob = mi->groups[tmp_group].rates[tmp_idx].prob_avg;
 589         tmp_mcs_tp = minstrel_ht_get_tp_avg(mi, tmp_group, tmp_idx, tmp_prob);
 590
 591         if (tmp_cck_tp > tmp_mcs_tp) {
 592                 for(i = 0; i < MAX_THR_RATES; i++) {
 593                         minstrel_ht_sort_best_tp_rates(mi, tmp_legacy_tp_rate[i],
 594                                                        tmp_mcs_tp_rate);
 595                 }
 596         }
 597
 598 }
 599
 600 /*
 601  * Try to increase robustness of max_prob rate by decrease number of
 602  * streams if possible.
 603  */
 604 static inline void
 605 minstrel_ht_prob_rate_reduce_streams(struct minstrel_ht_sta *mi)
 606 {
 607         struct minstrel_mcs_group_data *mg;
 608         int tmp_max_streams, group, tmp_idx, tmp_prob;
 609         int tmp_tp = 0;
 610
 611         if (!mi->sta->ht_cap.ht_supported)
 612                 return;
 613
 614         group = MI_RATE_GROUP(mi->max_tp_rate[0]);
 615         tmp_max_streams = minstrel_mcs_groups[group].streams;
 616         for (group = 0; group < ARRAY_SIZE(minstrel_mcs_groups); group++) {
 617                 mg = &mi->groups[group];
 618                 if (!mi->supported[group] || group == MINSTREL_CCK_GROUP)
 619                         continue;
 620
 621                 tmp_idx = MI_RATE_IDX(mg->max_group_prob_rate);
 622                 tmp_prob = mi->groups[group].rates[tmp_idx].prob_avg;
 623
 624                 if (tmp_tp < minstrel_ht_get_tp_avg(mi, group, tmp_idx, tmp_prob) &&
 625                    (minstrel_mcs_groups[group].streams < tmp_max_streams)) {
 626                                 mi->max_prob_rate = mg->max_group_prob_rate;
 627                                 tmp_tp = minstrel_ht_get_tp_avg(mi, group,
 628                                                                 tmp_idx,
 629                                                                 tmp_prob);
 630                 }
 631         }
 632 }
 633
 634 static u16
 635 __minstrel_ht_get_sample_rate(struct minstrel_ht_sta *mi,
 636                               enum minstrel_sample_type type)
 637 {
 638         u16 *rates = mi->sample[type].sample_rates;
 639         u16 cur;
 640         int i;
 641
 642         for (i = 0; i < MINSTREL_SAMPLE_RATES; i++) {
 643                 if (!rates[i])
 644                         continue;
 645
 646                 cur = rates[i];
 647                 rates[i] = 0;
 648                 return cur;
 649         }
 650
 651         return 0;
 652 }
 653
 654 static inline int
 655 minstrel_ewma(int old, int new, int weight)
 656 {
 657         int diff, incr;
 658
 659         diff = new - old;
 660         incr = (EWMA_DIV - weight) * diff / EWMA_DIV;
 661
 662         return old + incr;
 663 }
 664
 665 static inline int minstrel_filter_avg_add(u16 *prev_1, u16 *prev_2, s32 in)
 666 {
 667         s32 out_1 = *prev_1;
 668         s32 out_2 = *prev_2;
 669         s32 val;
 670
 671         if (!in)
 672                 in += 1;
 673
 674         if (!out_1) {
 675                 val = out_1 = in;
 676                 goto out;
 677         }
 678
 679         val = MINSTREL_AVG_COEFF1 * in;
 680         val += MINSTREL_AVG_COEFF2 * out_1;
 681         val += MINSTREL_AVG_COEFF3 * out_2;
 682         val >>= MINSTREL_SCALE;
 683
 684         if (val > 1 << MINSTREL_SCALE)
 685                 val = 1 << MINSTREL_SCALE;
 686         if (val < 0)
 687                 val = 1;
 688
 689 out:
 690         *prev_2 = out_1;
 691         *prev_1 = val;
 692
 693         return val;
 694 }
 695
 696 /*
 697 * Recalculate statistics and counters of a given rate
 698 */
 699 static void
 700 minstrel_ht_calc_rate_stats(struct minstrel_priv *mp,
 701                             struct minstrel_rate_stats *mrs)
 702 {
 703         unsigned int cur_prob;
 704
 705         if (unlikely(mrs->attempts > 0)) {
 706                 cur_prob = MINSTREL_FRAC(mrs->success, mrs->attempts);
 707                 minstrel_filter_avg_add(&mrs->prob_avg,
 708                                         &mrs->prob_avg_1, cur_prob);
 709                 mrs->att_hist += mrs->attempts;
 710                 mrs->succ_hist += mrs->success;
 711         }
 712
 713         mrs->last_success = mrs->success;
 714         mrs->last_attempts = mrs->attempts;
 715         mrs->success = 0;
 716         mrs->attempts = 0;
 717 }
 718
 719 static bool
 720 minstrel_ht_find_sample_rate(struct minstrel_ht_sta *mi, int type, int idx)
 721 {
 722         int i;
 723
 724         for (i = 0; i < MINSTREL_SAMPLE_RATES; i++) {
 725                 u16 cur = mi->sample[type].sample_rates[i];
 726
 727                 if (cur == idx)
 728                         return true;
 729
 730                 if (!cur)
 731                         break;
 732         }
 733
 734         return false;
 735 }
 736
 737 static int
 738 minstrel_ht_move_sample_rates(struct minstrel_ht_sta *mi, int type,
 739                               u32 fast_rate_dur, u32 slow_rate_dur)
 740 {
 741         u16 *rates = mi->sample[type].sample_rates;
 742         int i, j;
 743
 744         for (i = 0, j = 0; i < MINSTREL_SAMPLE_RATES; i++) {
 745                 u32 duration;
 746                 bool valid = false;
 747                 u16 cur;
 748
 749                 cur = rates[i];
 750                 if (!cur)
 751                         continue;
 752
 753                 duration = minstrel_get_duration(cur);
 754                 switch (type) {
 755                 case MINSTREL_SAMPLE_TYPE_SLOW:
 756                         valid = duration > fast_rate_dur &&
 757                                 duration < slow_rate_dur;
 758                         break;
 759                 case MINSTREL_SAMPLE_TYPE_INC:
 760                 case MINSTREL_SAMPLE_TYPE_JUMP:
 761                         valid = duration < fast_rate_dur;
 762                         break;
 763                 default:
 764                         valid = false;
 765                         break;
 766                 }
 767
 768                 if (!valid) {
 769                         rates[i] = 0;
 770                         continue;
 771                 }
 772
 773                 if (i == j)
 774                         continue;
 775
 776                 rates[j++] = cur;
 777                 rates[i] = 0;
 778         }
 779
 780         return j;
 781 }
 782
 783 static int
 784 minstrel_ht_group_min_rate_offset(struct minstrel_ht_sta *mi, int group,
 785                                   u32 max_duration)
 786 {
 787         u16 supported = mi->supported[group];
 788         int i;
 789
 790         for (i = 0; i < MCS_GROUP_RATES && supported; i++, supported >>= 1) {
 791                 if (!(supported & BIT(0)))
 792                         continue;
 793
 794                 if (minstrel_get_duration(MI_RATE(group, i)) >= max_duration)
 795                         continue;
 796
 797                 return i;
 798         }
 799
 800         return -1;
 801 }
 802
 803 /*
 804  * Incremental update rates:
 805  * Flip through groups and pick the first group rate that is faster than the
 806  * highest currently selected rate
 807  */
 808 static u16
 809 minstrel_ht_next_inc_rate(struct minstrel_ht_sta *mi, u32 fast_rate_dur)
 810 {
 811         u8 type = MINSTREL_SAMPLE_TYPE_INC;
 812         int i, index = 0;
 813         u8 group;
 814
 815         group = mi->sample[type].sample_group;
 816         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(minstrel_mcs_groups); i++) {
 817                 group = (group + 1) % ARRAY_SIZE(minstrel_mcs_groups);
 818
 819                 index = minstrel_ht_group_min_rate_offset(mi, group,
 820                                                           fast_rate_dur);
 821                 if (index < 0)
 822                         continue;
 823
 824                 index = MI_RATE(group, index & 0xf);
 825                 if (!minstrel_ht_find_sample_rate(mi, type, index))
 826                         goto out;
 827         }
 828         index = 0;
 829
 830 out:
 831         mi->sample[type].sample_group = group;
 832
 833         return index;
 834 }
 835
 836 static int
 837 minstrel_ht_next_group_sample_rate(struct minstrel_ht_sta *mi, int group,
 838                                    u16 supported, int offset)
 839 {
 840         struct minstrel_mcs_group_data *mg = &mi->groups[group];
 841         u16 idx;
 842         int i;
 843
 844         for (i = 0; i < MCS_GROUP_RATES; i++) {
 845                 idx = sample_table[mg->column][mg->index];
 846                 if (++mg->index >= MCS_GROUP_RATES) {
 847                         mg->index = 0;
 848                         if (++mg->column >= ARRAY_SIZE(sample_table))
 849                                 mg->column = 0;
 850                 }
 851
 852                 if (idx < offset)
 853                         continue;
 854
 855                 if (!(supported & BIT(idx)))
 856                         continue;
 857
 858                 return MI_RATE(group, idx);
 859         }
 860
 861         return -1;
 862 }
 863
 864 /*
 865  * Jump rates:
 866  * Sample random rates, use those that are faster than the highest
 867  * currently selected rate. Rates between the fastest and the slowest
 868  * get sorted into the slow sample bucket, but only if it has room
 869  */
 870 static u16
 871 minstrel_ht_next_jump_rate(struct minstrel_ht_sta *mi, u32 fast_rate_dur,
 872                            u32 slow_rate_dur, int *slow_rate_ofs)
 873 {
 874         struct minstrel_rate_stats *mrs;
 875         u32 max_duration = slow_rate_dur;
 876         int i, index, offset;
 877         u16 *slow_rates;
 878         u16 supported;
 879         u32 duration;
 880         u8 group;
 881
 882         if (*slow_rate_ofs >= MINSTREL_SAMPLE_RATES)
 883                 max_duration = fast_rate_dur;
 884
 885         slow_rates = mi->sample[MINSTREL_SAMPLE_TYPE_SLOW].sample_rates;
 886         group = mi->sample[MINSTREL_SAMPLE_TYPE_JUMP].sample_group;
 887         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(minstrel_mcs_groups); i++) {
 888                 u8 type;
 889
 890                 group = (group + 1) % ARRAY_SIZE(minstrel_mcs_groups);
 891
 892                 supported = mi->supported[group];
 893                 if (!supported)
 894                         continue;
 895
 896                 offset = minstrel_ht_group_min_rate_offset(mi, group,
 897                                                            max_duration);
 898                 if (offset < 0)
 899                         continue;
 900
 901                 index = minstrel_ht_next_group_sample_rate(mi, group, supported,
 902                                                            offset);
 903                 if (index < 0)
 904                         continue;
 905
 906                 duration = minstrel_get_duration(index);
 907                 if (duration < fast_rate_dur)
 908                         type = MINSTREL_SAMPLE_TYPE_JUMP;
 909                 else
 910                         type = MINSTREL_SAMPLE_TYPE_SLOW;
 911
 912                 if (minstrel_ht_find_sample_rate(mi, type, index))
 913                         continue;
 914
 915                 if (type == MINSTREL_SAMPLE_TYPE_JUMP)
 916                         goto found;
 917
 918                 if (*slow_rate_ofs >= MINSTREL_SAMPLE_RATES)
 919                         continue;
 920
 921                 if (duration >= slow_rate_dur)
 922                         continue;
 923
 924                 /* skip slow rates with high success probability */
 925                 mrs = minstrel_get_ratestats(mi, index);
 926                 if (mrs->prob_avg > MINSTREL_FRAC(95, 100))
 927                         continue;
 928
 929                 slow_rates[(*slow_rate_ofs)++] = index;
 930                 if (*slow_rate_ofs >= MINSTREL_SAMPLE_RATES)
 931                         max_duration = fast_rate_dur;
 932         }
 933         index = 0;
 934
 935 found:
 936         mi->sample[MINSTREL_SAMPLE_TYPE_JUMP].sample_group = group;
 937
 938         return index;
 939 }
 940
 941 static void
 942 minstrel_ht_refill_sample_rates(struct minstrel_ht_sta *mi)
 943 {
 944         u32 prob_dur = minstrel_get_duration(mi->max_prob_rate);
 945         u32 tp_dur = minstrel_get_duration(mi->max_tp_rate[0]);
 946         u32 tp2_dur = minstrel_get_duration(mi->max_tp_rate[1]);
 947         u32 fast_rate_dur = min(min(tp_dur, tp2_dur), prob_dur);
 948         u32 slow_rate_dur = max(max(tp_dur, tp2_dur), prob_dur);
 949         u16 *rates;
 950         int i, j;
 951
 952         rates = mi->sample[MINSTREL_SAMPLE_TYPE_INC].sample_rates;
 953         i = minstrel_ht_move_sample_rates(mi, MINSTREL_SAMPLE_TYPE_INC,
 954                                           fast_rate_dur, slow_rate_dur);
 955         while (i < MINSTREL_SAMPLE_RATES) {
 956                 rates[i] = minstrel_ht_next_inc_rate(mi, tp_dur);
 957                 if (!rates[i])
 958                         break;
 959
 960                 i++;
 961         }
 962
 963         rates = mi->sample[MINSTREL_SAMPLE_TYPE_JUMP].sample_rates;
 964         i = minstrel_ht_move_sample_rates(mi, MINSTREL_SAMPLE_TYPE_JUMP,
 965                                           fast_rate_dur, slow_rate_dur);
 966         j = minstrel_ht_move_sample_rates(mi, MINSTREL_SAMPLE_TYPE_SLOW,
 967                                           fast_rate_dur, slow_rate_dur);
 968         while (i < MINSTREL_SAMPLE_RATES) {
 969                 rates[i] = minstrel_ht_next_jump_rate(mi, fast_rate_dur,
 970                                                       slow_rate_dur, &j);
 971                 if (!rates[i])
 972                         break;
 973
 974                 i++;
 975         }
 976
 977         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mi->sample); i++)
 978                 memcpy(mi->sample[i].cur_sample_rates, mi->sample[i].sample_rates,
 979                        sizeof(mi->sample[i].cur_sample_rates));
 980 }
 981
 982
 983 /*
 984  * Update rate statistics and select new primary rates
 985  *
 986  * Rules for rate selection:
 987  *  - max_prob_rate must use only one stream, as a tradeoff between delivery
 988  *    probability and throughput during strong fluctuations
 989  *  - as long as the max prob rate has a probability of more than 75%, pick
 990  *    higher throughput rates, even if the probablity is a bit lower
 991  */
 992 static void
 993 minstrel_ht_update_stats(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi)
 994 {
 995         struct minstrel_mcs_group_data *mg;
 996         struct minstrel_rate_stats *mrs;
 997         int group, i, j, cur_prob;
 998         u16 tmp_mcs_tp_rate[MAX_THR_RATES], tmp_group_tp_rate[MAX_THR_RATES];
 999         u16 tmp_legacy_tp_rate[MAX_THR_RATES], tmp_max_prob_rate;
1000         u16 index;
1001         bool ht_supported = mi->sta->ht_cap.ht_supported;
1002
1003         if (mi->ampdu_packets > 0) {
1004                 if (!ieee80211_hw_check(mp->hw, TX_STATUS_NO_AMPDU_LEN))
1005                         mi->avg_ampdu_len = minstrel_ewma(mi->avg_ampdu_len,
1006                                 MINSTREL_FRAC(mi->ampdu_len, mi->ampdu_packets),
1007                                               EWMA_LEVEL);
1008                 else
1009                         mi->avg_ampdu_len = 0;
1010                 mi->ampdu_len = 0;
1011                 mi->ampdu_packets = 0;
1012         }
1013
1014         if (mi->supported[MINSTREL_CCK_GROUP])
1015                 group = MINSTREL_CCK_GROUP;
1016         else if (mi->supported[MINSTREL_OFDM_GROUP])
1017                 group = MINSTREL_OFDM_GROUP;
1018         else
1019                 group = 0;
1020
1021         index = MI_RATE(group, 0);
1022         for (j = 0; j < ARRAY_SIZE(tmp_legacy_tp_rate); j++)
1023                 tmp_legacy_tp_rate[j] = index;
1024
1025         if (mi->supported[MINSTREL_VHT_GROUP_0])
1026                 group = MINSTREL_VHT_GROUP_0;
1027         else if (ht_supported)
1028                 group = MINSTREL_HT_GROUP_0;
1029         else if (mi->supported[MINSTREL_CCK_GROUP])
1030                 group = MINSTREL_CCK_GROUP;
1031         else
1032                 group = MINSTREL_OFDM_GROUP;
1033
1034         index = MI_RATE(group, 0);
1035         tmp_max_prob_rate = index;
1036         for (j = 0; j < ARRAY_SIZE(tmp_mcs_tp_rate); j++)
1037                 tmp_mcs_tp_rate[j] = index;
1038
1039         /* Find best rate sets within all MCS groups*/
1040         for (group = 0; group < ARRAY_SIZE(minstrel_mcs_groups); group++) {
1041                 u16 *tp_rate = tmp_mcs_tp_rate;
1042                 u16 last_prob = 0;
1043
1044                 mg = &mi->groups[group];
1045                 if (!mi->supported[group])
1046                         continue;
1047
1048                 /* (re)Initialize group rate indexes */
1049                 for(j = 0; j < MAX_THR_RATES; j++)
1050                         tmp_group_tp_rate[j] = MI_RATE(group, 0);
1051
1052                 if (group == MINSTREL_CCK_GROUP && ht_supported)
1053                         tp_rate = tmp_legacy_tp_rate;
1054
1055                 for (i = MCS_GROUP_RATES - 1; i >= 0; i--) {
1056                         if (!(mi->supported[group] & BIT(i)))
1057                                 continue;
1058
1059                         index = MI_RATE(group, i);
1060
1061                         mrs = &mg->rates[i];
1062                         mrs->retry_updated = false;
1063                         minstrel_ht_calc_rate_stats(mp, mrs);
1064
1065                         if (mrs->att_hist)
1066                                 last_prob = max(last_prob, mrs->prob_avg);
1067                         else
1068                                 mrs->prob_avg = max(last_prob, mrs->prob_avg);
1069                         cur_prob = mrs->prob_avg;
1070
1071                         if (minstrel_ht_get_tp_avg(mi, group, i, cur_prob) == 0)
1072                                 continue;
1073
1074                         /* Find max throughput rate set */
1075                         minstrel_ht_sort_best_tp_rates(mi, index, tp_rate);
1076
1077                         /* Find max throughput rate set within a group */
1078                         minstrel_ht_sort_best_tp_rates(mi, index,
1079                                                        tmp_group_tp_rate);
1080                 }
1081
1082                 memcpy(mg->max_group_tp_rate, tmp_group_tp_rate,
1083                        sizeof(mg->max_group_tp_rate));
1084         }
1085
1086         /* Assign new rate set per sta */
1087         minstrel_ht_assign_best_tp_rates(mi, tmp_mcs_tp_rate,
1088                                          tmp_legacy_tp_rate);
1089         memcpy(mi->max_tp_rate, tmp_mcs_tp_rate, sizeof(mi->max_tp_rate));
1090
1091         for (group = 0; group < ARRAY_SIZE(minstrel_mcs_groups); group++) {
1092                 if (!mi->supported[group])
1093                         continue;
1094
1095                 mg = &mi->groups[group];
1096                 mg->max_group_prob_rate = MI_RATE(group, 0);
1097
1098                 for (i = 0; i < MCS_GROUP_RATES; i++) {
1099                         if (!(mi->supported[group] & BIT(i)))
1100                                 continue;
1101
1102                         index = MI_RATE(group, i);
1103
1104                         /* Find max probability rate per group and global */
1105                         minstrel_ht_set_best_prob_rate(mi, &tmp_max_prob_rate,
1106                                                        index);
1107                 }
1108         }
1109
1110         mi->max_prob_rate = tmp_max_prob_rate;
1111
1112         /* Try to increase robustness of max_prob_rate*/
1113         minstrel_ht_prob_rate_reduce_streams(mi);
1114         minstrel_ht_refill_sample_rates(mi);
1115
1116 #ifdef CONFIG_MAC80211_DEBUGFS
1117         /* use fixed index if set */
1118         if (mp->fixed_rate_idx != -1) {
1119                 for (i = 0; i < 4; i++)
1120                         mi->max_tp_rate[i] = mp->fixed_rate_idx;
1121                 mi->max_prob_rate = mp->fixed_rate_idx;
1122         }
1123 #endif
1124
1125         /* Reset update timer */
1126         mi->last_stats_update = jiffies;
1127         mi->sample_time = jiffies;
1128 }
1129
1130 static bool
1131 minstrel_ht_txstat_valid(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi,
1132                          struct ieee80211_tx_rate *rate)
1133 {
1134         int i;
1135
1136         if (rate->idx < 0)
1137                 return false;
1138
1139         if (!rate->count)
1140                 return false;
1141
1142         if (rate->flags & IEEE80211_TX_RC_MCS ||
1143             rate->flags & IEEE80211_TX_RC_VHT_MCS)
1144                 return true;
1145
1146         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mp->cck_rates); i++)
1147                 if (rate->idx == mp->cck_rates[i])
1148                         return true;
1149
1150         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mp->ofdm_rates[0]); i++)
1151                 if (rate->idx == mp->ofdm_rates[mi->band][i])
1152                         return true;
1153
1154         return false;
1155 }
1156
1157 static void
1158 minstrel_downgrade_rate(struct minstrel_ht_sta *mi, u16 *idx, bool primary)
1159 {
1160         int group, orig_group;
1161
1162         orig_group = group = MI_RATE_GROUP(*idx);
1163         while (group > 0) {
1164                 group--;
1165
1166                 if (!mi->supported[group])
1167                         continue;
1168
1169                 if (minstrel_mcs_groups[group].streams >
1170                     minstrel_mcs_groups[orig_group].streams)
1171                         continue;
1172
1173                 if (primary)
1174                         *idx = mi->groups[group].max_group_tp_rate[0];
1175                 else
1176                         *idx = mi->groups[group].max_group_tp_rate[1];
1177                 break;
1178         }
1179 }
1180
1181 static void
1182 minstrel_ht_tx_status(void *priv, struct ieee80211_supported_band *sband,
1183                       void *priv_sta, struct ieee80211_tx_status *st)
1184 {
1185         struct ieee80211_tx_info *info = st->info;
1186         struct minstrel_ht_sta *mi = priv_sta;
1187         struct ieee80211_tx_rate *ar = info->status.rates;
1188         struct minstrel_rate_stats *rate, *rate2;
1189         struct minstrel_priv *mp = priv;
1190         u32 update_interval = mp->update_interval;
1191         bool last, update = false;
1192         int i;
1193
1194         /* Ignore packet that was sent with noAck flag */
1195         if (info->flags & IEEE80211_TX_CTL_NO_ACK)
1196                 return;
1197
1198         /* This packet was aggregated but doesn't carry status info */
1199         if ((info->flags & IEEE80211_TX_CTL_AMPDU) &&
1200             !(info->flags & IEEE80211_TX_STAT_AMPDU))
1201                 return;
1202
1203         if (!(info->flags & IEEE80211_TX_STAT_AMPDU)) {
1204                 info->status.ampdu_ack_len =
1205                         (info->flags & IEEE80211_TX_STAT_ACK ? 1 : 0);
1206                 info->status.ampdu_len = 1;
1207         }
1208
1209         /* wraparound */
1210         if (mi->total_packets >= ~0 - info->status.ampdu_len) {
1211                 mi->total_packets = 0;
1212                 mi->sample_packets = 0;
1213         }
1214
1215         mi->total_packets += info->status.ampdu_len;
1216         if (info->flags & IEEE80211_TX_CTL_RATE_CTRL_PROBE)
1217                 mi->sample_packets += info->status.ampdu_len;
1218
1219         mi->ampdu_packets++;
1220         mi->ampdu_len += info->status.ampdu_len;
1221
1222         last = !minstrel_ht_txstat_valid(mp, mi, &ar[0]);
1223         for (i = 0; !last; i++) {
1224                 last = (i == IEEE80211_TX_MAX_RATES - 1) ||
1225                        !minstrel_ht_txstat_valid(mp, mi, &ar[i + 1]);
1226
1227                 rate = minstrel_ht_get_stats(mp, mi, &ar[i]);
1228                 if (last)
1229                         rate->success += info->status.ampdu_ack_len;
1230
1231                 rate->attempts += ar[i].count * info->status.ampdu_len;
1232         }
1233
1234         if (mp->hw->max_rates > 1) {
1235                 /*
1236                  * check for sudden death of spatial multiplexing,
1237                  * downgrade to a lower number of streams if necessary.
1238                  */
1239                 rate = minstrel_get_ratestats(mi, mi->max_tp_rate[0]);
1240                 if (rate->attempts > 30 &&
1241                     rate->success < rate->attempts / 4) {
1242                         minstrel_downgrade_rate(mi, &mi->max_tp_rate[0], true);
1243                         update = true;
1244                 }
1245
1246                 rate2 = minstrel_get_ratestats(mi, mi->max_tp_rate[1]);
1247                 if (rate2->attempts > 30 &&
1248                     rate2->success < rate2->attempts / 4) {
1249                         minstrel_downgrade_rate(mi, &mi->max_tp_rate[1], false);
1250                         update = true;
1251                 }
1252         }
1253
1254         if (time_after(jiffies, mi->last_stats_update + update_interval)) {
1255                 update = true;
1256                 minstrel_ht_update_stats(mp, mi);
1257         }
1258
1259         if (update)
1260                 minstrel_ht_update_rates(mp, mi);
1261 }
1262
1263 static void
1264 minstrel_calc_retransmit(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi,
1265                          int index)
1266 {
1267         struct minstrel_rate_stats *mrs;
1268         unsigned int tx_time, tx_time_rtscts, tx_time_data;
1269         unsigned int cw = mp->cw_min;
1270         unsigned int ctime = 0;
1271         unsigned int t_slot = 9; /* FIXME */
1272         unsigned int ampdu_len = minstrel_ht_avg_ampdu_len(mi);
1273         unsigned int overhead = 0, overhead_rtscts = 0;
1274
1275         mrs = minstrel_get_ratestats(mi, index);
1276         if (mrs->prob_avg < MINSTREL_FRAC(1, 10)) {
1277                 mrs->retry_count = 1;
1278                 mrs->retry_count_rtscts = 1;
1279                 return;
1280         }
1281
1282         mrs->retry_count = 2;
1283         mrs->retry_count_rtscts = 2;
1284         mrs->retry_updated = true;
1285
1286         tx_time_data = minstrel_get_duration(index) * ampdu_len / 1000;
1287
1288         /* Contention time for first 2 tries */
1289         ctime = (t_slot * cw) >> 1;
1290         cw = min((cw << 1) | 1, mp->cw_max);
1291         ctime += (t_slot * cw) >> 1;
1292         cw = min((cw << 1) | 1, mp->cw_max);
1293
1294         if (minstrel_ht_is_legacy_group(MI_RATE_GROUP(index))) {
1295                 overhead = mi->overhead_legacy;
1296                 overhead_rtscts = mi->overhead_legacy_rtscts;
1297         } else {
1298                 overhead = mi->overhead;
1299                 overhead_rtscts = mi->overhead_rtscts;
1300         }
1301
1302         /* Total TX time for data and Contention after first 2 tries */
1303         tx_time = ctime + 2 * (overhead + tx_time_data);
1304         tx_time_rtscts = ctime + 2 * (overhead_rtscts + tx_time_data);
1305
1306         /* See how many more tries we can fit inside segment size */
1307         do {
1308                 /* Contention time for this try */
1309                 ctime = (t_slot * cw) >> 1;
1310                 cw = min((cw << 1) | 1, mp->cw_max);
1311
1312                 /* Total TX time after this try */
1313                 tx_time += ctime + overhead + tx_time_data;
1314                 tx_time_rtscts += ctime + overhead_rtscts + tx_time_data;
1315
1316                 if (tx_time_rtscts < mp->segment_size)
1317                         mrs->retry_count_rtscts++;
1318         } while ((tx_time < mp->segment_size) &&
1319                  (++mrs->retry_count < mp->max_retry));
1320 }
1321
1322
1323 static void
1324 minstrel_ht_set_rate(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi,
1325                      struct ieee80211_sta_rates *ratetbl, int offset, int index)
1326 {
1327         int group_idx = MI_RATE_GROUP(index);
1328         const struct mcs_group *group = &minstrel_mcs_groups[group_idx];
1329         struct minstrel_rate_stats *mrs;
1330         u8 idx;
1331         u16 flags = group->flags;
1332
1333         mrs = minstrel_get_ratestats(mi, index);
1334         if (!mrs->retry_updated)
1335                 minstrel_calc_retransmit(mp, mi, index);
1336
1337         if (mrs->prob_avg < MINSTREL_FRAC(20, 100) || !mrs->retry_count) {
1338                 ratetbl->rate[offset].count = 2;
1339                 ratetbl->rate[offset].count_rts = 2;
1340                 ratetbl->rate[offset].count_cts = 2;
1341         } else {
1342                 ratetbl->rate[offset].count = mrs->retry_count;
1343                 ratetbl->rate[offset].count_cts = mrs->retry_count;
1344                 ratetbl->rate[offset].count_rts = mrs->retry_count_rtscts;
1345         }
1346
1347         index = MI_RATE_IDX(index);
1348         if (group_idx == MINSTREL_CCK_GROUP)
1349                 idx = mp->cck_rates[index % ARRAY_SIZE(mp->cck_rates)];
1350         else if (group_idx == MINSTREL_OFDM_GROUP)
1351                 idx = mp->ofdm_rates[mi->band][index %
1352                                                ARRAY_SIZE(mp->ofdm_rates[0])];
1353         else if (flags & IEEE80211_TX_RC_VHT_MCS)
1354                 idx = ((group->streams - 1) << 4) |
1355                       (index & 0xF);
1356         else
1357                 idx = index + (group->streams - 1) * 8;
1358
1359         /* enable RTS/CTS if needed:
1360          *  - if station is in dynamic SMPS (and streams > 1)
1361          *  - for fallback rates, to increase chances of getting through
1362          */
1363         if (offset > 0 ||
1364             (mi->sta->smps_mode == IEEE80211_SMPS_DYNAMIC &&
1365              group->streams > 1)) {
1366                 ratetbl->rate[offset].count = ratetbl->rate[offset].count_rts;
1367                 flags |= IEEE80211_TX_RC_USE_RTS_CTS;
1368         }
1369
1370         ratetbl->rate[offset].idx = idx;
1371         ratetbl->rate[offset].flags = flags;
1372 }
1373
1374 static inline int
1375 minstrel_ht_get_prob_avg(struct minstrel_ht_sta *mi, int rate)
1376 {
1377         int group = MI_RATE_GROUP(rate);
1378         rate = MI_RATE_IDX(rate);
1379         return mi->groups[group].rates[rate].prob_avg;
1380 }
1381
1382 static int
1383 minstrel_ht_get_max_amsdu_len(struct minstrel_ht_sta *mi)
1384 {
1385         int group = MI_RATE_GROUP(mi->max_prob_rate);
1386         const struct mcs_group *g = &minstrel_mcs_groups[group];
1387         int rate = MI_RATE_IDX(mi->max_prob_rate);
1388         unsigned int duration;
1389
1390         /* Disable A-MSDU if max_prob_rate is bad */
1391         if (mi->groups[group].rates[rate].prob_avg < MINSTREL_FRAC(50, 100))
1392                 return 1;
1393
1394         duration = g->duration[rate];
1395         duration <<= g->shift;
1396
1397         /* If the rate is slower than single-stream MCS1, make A-MSDU limit small */
1398         if (duration > MCS_DURATION(1, 0, 52))
1399                 return 500;
1400
1401         /*
1402          * If the rate is slower than single-stream MCS4, limit A-MSDU to usual
1403          * data packet size
1404          */
1405         if (duration > MCS_DURATION(1, 0, 104))
1406                 return 1600;
1407
1408         /*
1409          * If the rate is slower than single-stream MCS7, or if the max throughput
1410          * rate success probability is less than 75%, limit A-MSDU to twice the usual
1411          * data packet size
1412          */
1413         if (duration > MCS_DURATION(1, 0, 260) ||
1414             (minstrel_ht_get_prob_avg(mi, mi->max_tp_rate[0]) <
1415              MINSTREL_FRAC(75, 100)))
1416                 return 3200;
1417
1418         /*
1419          * HT A-MPDU limits maximum MPDU size under BA agreement to 4095 bytes.
1420          * Since aggregation sessions are started/stopped without txq flush, use
1421          * the limit here to avoid the complexity of having to de-aggregate
1422          * packets in the queue.
1423          */
1424         if (!mi->sta->vht_cap.vht_supported)
1425                 return IEEE80211_MAX_MPDU_LEN_HT_BA;
1426
1427         /* unlimited */
1428         return 0;
1429 }
1430
1431 static void
1432 minstrel_ht_update_rates(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi)
1433 {
1434         struct ieee80211_sta_rates *rates;
1435         int i = 0;
1436
1437         rates = kzalloc(sizeof(*rates), GFP_ATOMIC);
1438         if (!rates)
1439                 return;
1440
1441         /* Start with max_tp_rate[0] */
1442         minstrel_ht_set_rate(mp, mi, rates, i++, mi->max_tp_rate[0]);
1443
1444         if (mp->hw->max_rates >= 3) {
1445                 /* At least 3 tx rates supported, use max_tp_rate[1] next */
1446                 minstrel_ht_set_rate(mp, mi, rates, i++, mi->max_tp_rate[1]);
1447         }
1448
1449         if (mp->hw->max_rates >= 2) {
1450                 minstrel_ht_set_rate(mp, mi, rates, i++, mi->max_prob_rate);
1451         }
1452
1453         mi->sta->max_rc_amsdu_len = minstrel_ht_get_max_amsdu_len(mi);
1454         rates->rate[i].idx = -1;
1455         rate_control_set_rates(mp->hw, mi->sta, rates);
1456 }
1457
1458 static u16
1459 minstrel_ht_get_sample_rate(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi)
1460 {
1461         u8 seq;
1462
1463         if (mp->hw->max_rates > 1) {
1464                 seq = mi->sample_seq;
1465                 mi->sample_seq = (seq + 1) % ARRAY_SIZE(minstrel_sample_seq);
1466                 seq = minstrel_sample_seq[seq];
1467         } else {
1468                 seq = MINSTREL_SAMPLE_TYPE_INC;
1469         }
1470
1471         return __minstrel_ht_get_sample_rate(mi, seq);
1472 }
1473
1474 static void
1475 minstrel_ht_get_rate(void *priv, struct ieee80211_sta *sta, void *priv_sta,
1476                      struct ieee80211_tx_rate_control *txrc)
1477 {
1478         const struct mcs_group *sample_group;
1479         struct ieee80211_tx_info *info = IEEE80211_SKB_CB(txrc->skb);
1480         struct ieee80211_tx_rate *rate = &info->status.rates[0];
1481         struct minstrel_ht_sta *mi = priv_sta;
1482         struct minstrel_priv *mp = priv;
1483         u16 sample_idx;
1484
1485         info->flags |= mi->tx_flags;
1486
1487 #ifdef CONFIG_MAC80211_DEBUGFS
1488         if (mp->fixed_rate_idx != -1)
1489                 return;
1490 #endif
1491
1492         /* Don't use EAPOL frames for sampling on non-mrr hw */
1493         if (mp->hw->max_rates == 1 &&
1494             (info->control.flags & IEEE80211_TX_CTRL_PORT_CTRL_PROTO))
1495                 return;
1496
1497         if (time_is_after_jiffies(mi->sample_time))
1498                 return;
1499
1500         mi->sample_time = jiffies + MINSTREL_SAMPLE_INTERVAL;
1501         sample_idx = minstrel_ht_get_sample_rate(mp, mi);
1502         if (!sample_idx)
1503                 return;
1504
1505         sample_group = &minstrel_mcs_groups[MI_RATE_GROUP(sample_idx)];
1506         sample_idx = MI_RATE_IDX(sample_idx);
1507
1508         if (sample_group == &minstrel_mcs_groups[MINSTREL_CCK_GROUP] &&
1509             (sample_idx >= 4) != txrc->short_preamble)
1510                 return;
1511
1512         info->flags |= IEEE80211_TX_CTL_RATE_CTRL_PROBE;
1513         rate->count = 1;
1514
1515         if (sample_group == &minstrel_mcs_groups[MINSTREL_CCK_GROUP]) {
1516                 int idx = sample_idx % ARRAY_SIZE(mp->cck_rates);
1517                 rate->idx = mp->cck_rates[idx];
1518         } else if (sample_group == &minstrel_mcs_groups[MINSTREL_OFDM_GROUP]) {
1519                 int idx = sample_idx % ARRAY_SIZE(mp->ofdm_rates[0]);
1520                 rate->idx = mp->ofdm_rates[mi->band][idx];
1521         } else if (sample_group->flags & IEEE80211_TX_RC_VHT_MCS) {
1522                 ieee80211_rate_set_vht(rate, MI_RATE_IDX(sample_idx),
1523                                        sample_group->streams);
1524         } else {
1525                 rate->idx = sample_idx + (sample_group->streams - 1) * 8;
1526         }
1527
1528         rate->flags = sample_group->flags;
1529 }
1530
1531 static void
1532 minstrel_ht_update_cck(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi,
1533                        struct ieee80211_supported_band *sband,
1534                        struct ieee80211_sta *sta)
1535 {
1536         int i;
1537
1538         if (sband->band != NL80211_BAND_2GHZ)
1539                 return;
1540
1541         if (sta->ht_cap.ht_supported &&
1542             !ieee80211_hw_check(mp->hw, SUPPORTS_HT_CCK_RATES))
1543                 return;
1544
1545         for (i = 0; i < 4; i++) {
1546                 if (mp->cck_rates[i] == 0xff ||
1547                     !rate_supported(sta, sband->band, mp->cck_rates[i]))
1548                         continue;
1549
1550                 mi->supported[MINSTREL_CCK_GROUP] |= BIT(i);
1551                 if (sband->bitrates[i].flags & IEEE80211_RATE_SHORT_PREAMBLE)
1552                         mi->supported[MINSTREL_CCK_GROUP] |= BIT(i + 4);
1553         }
1554 }
1555
1556 static void
1557 minstrel_ht_update_ofdm(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi,
1558                         struct ieee80211_supported_band *sband,
1559                         struct ieee80211_sta *sta)
1560 {
1561         const u8 *rates;
1562         int i;
1563
1564         if (sta->ht_cap.ht_supported)
1565                 return;
1566
1567         rates = mp->ofdm_rates[sband->band];
1568         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mp->ofdm_rates[0]); i++) {
1569                 if (rates[i] == 0xff ||
1570                     !rate_supported(sta, sband->band, rates[i]))
1571                         continue;
1572
1573                 mi->supported[MINSTREL_OFDM_GROUP] |= BIT(i);
1574         }
1575 }
1576
1577 static void
1578 minstrel_ht_update_caps(void *priv, struct ieee80211_supported_band *sband,
1579                         struct cfg80211_chan_def *chandef,
1580                         struct ieee80211_sta *sta, void *priv_sta)
1581 {
1582         struct minstrel_priv *mp = priv;
1583         struct minstrel_ht_sta *mi = priv_sta;
1584         struct ieee80211_mcs_info *mcs = &sta->ht_cap.mcs;
1585         u16 ht_cap = sta->ht_cap.cap;
1586         struct ieee80211_sta_vht_cap *vht_cap = &sta->vht_cap;
1587         const struct ieee80211_rate *ctl_rate;
1588         bool ldpc, erp;
1589         int use_vht;
1590         int n_supported = 0;
1591         int ack_dur;
1592         int stbc;
1593         int i;
1594
1595         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(minstrel_mcs_groups) != MINSTREL_GROUPS_NB);
1596
1597         if (vht_cap->vht_supported)
1598                 use_vht = vht_cap->vht_mcs.tx_mcs_map != cpu_to_le16(~0);
1599         else
1600                 use_vht = 0;
1601
1602         memset(mi, 0, sizeof(*mi));
1603
1604         mi->sta = sta;
1605         mi->band = sband->band;
1606         mi->last_stats_update = jiffies;
1607
1608         ack_dur = ieee80211_frame_duration(sband->band, 10, 60, 1, 1, 0);
1609         mi->overhead = ieee80211_frame_duration(sband->band, 0, 60, 1, 1, 0);
1610         mi->overhead += ack_dur;
1611         mi->overhead_rtscts = mi->overhead + 2 * ack_dur;
1612
1613         ctl_rate = &sband->bitrates[rate_lowest_index(sband, sta)];
1614         erp = ctl_rate->flags & IEEE80211_RATE_ERP_G;
1615         ack_dur = ieee80211_frame_duration(sband->band, 10,
1616                                            ctl_rate->bitrate, erp, 1,
1617                                            ieee80211_chandef_get_shift(chandef));
1618         mi->overhead_legacy = ack_dur;
1619         mi->overhead_legacy_rtscts = mi->overhead_legacy + 2 * ack_dur;
1620
1621         mi->avg_ampdu_len = MINSTREL_FRAC(1, 1);
1622
1623         if (!use_vht) {
1624                 stbc = (ht_cap & IEEE80211_HT_CAP_RX_STBC) >>
1625                         IEEE80211_HT_CAP_RX_STBC_SHIFT;
1626
1627                 ldpc = ht_cap & IEEE80211_HT_CAP_LDPC_CODING;
1628         } else {
1629                 stbc = (vht_cap->cap & IEEE80211_VHT_CAP_RXSTBC_MASK) >>
1630                         IEEE80211_VHT_CAP_RXSTBC_SHIFT;
1631
1632                 ldpc = vht_cap->cap & IEEE80211_VHT_CAP_RXLDPC;
1633         }
1634
1635         mi->tx_flags |= stbc << IEEE80211_TX_CTL_STBC_SHIFT;
1636         if (ldpc)
1637                 mi->tx_flags |= IEEE80211_TX_CTL_LDPC;
1638
1639         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mi->groups); i++) {
1640                 u32 gflags = minstrel_mcs_groups[i].flags;
1641                 int bw, nss;
1642
1643                 mi->supported[i] = 0;
1644                 if (minstrel_ht_is_legacy_group(i))
1645                         continue;
1646
1647                 if (gflags & IEEE80211_TX_RC_SHORT_GI) {
1648                         if (gflags & IEEE80211_TX_RC_40_MHZ_WIDTH) {
1649                                 if (!(ht_cap & IEEE80211_HT_CAP_SGI_40))
1650                                         continue;
1651                         } else {
1652                                 if (!(ht_cap & IEEE80211_HT_CAP_SGI_20))
1653                                         continue;
1654                         }
1655                 }
1656
1657                 if (gflags & IEEE80211_TX_RC_40_MHZ_WIDTH &&
1658                     sta->bandwidth < IEEE80211_STA_RX_BW_40)
1659                         continue;
1660
1661                 nss = minstrel_mcs_groups[i].streams;
1662
1663                 /* Mark MCS > 7 as unsupported if STA is in static SMPS mode */
1664                 if (sta->smps_mode == IEEE80211_SMPS_STATIC && nss > 1)
1665                         continue;
1666
1667                 /* HT rate */
1668                 if (gflags & IEEE80211_TX_RC_MCS) {
1669                         if (use_vht && minstrel_vht_only)
1670                                 continue;
1671
1672                         mi->supported[i] = mcs->rx_mask[nss - 1];
1673                         if (mi->supported[i])
1674                                 n_supported++;
1675                         continue;
1676                 }
1677
1678                 /* VHT rate */
1679                 if (!vht_cap->vht_supported ||
1680                     WARN_ON(!(gflags & IEEE80211_TX_RC_VHT_MCS)) ||
1681                     WARN_ON(gflags & IEEE80211_TX_RC_160_MHZ_WIDTH))
1682                         continue;
1683
1684                 if (gflags & IEEE80211_TX_RC_80_MHZ_WIDTH) {
1685                         if (sta->bandwidth < IEEE80211_STA_RX_BW_80 ||
1686                             ((gflags & IEEE80211_TX_RC_SHORT_GI) &&
1687                              !(vht_cap->cap & IEEE80211_VHT_CAP_SHORT_GI_80))) {
1688                                 continue;
1689                         }
1690                 }
1691
1692                 if (gflags & IEEE80211_TX_RC_40_MHZ_WIDTH)
1693                         bw = BW_40;
1694                 else if (gflags & IEEE80211_TX_RC_80_MHZ_WIDTH)
1695                         bw = BW_80;
1696                 else
1697                         bw = BW_20;
1698
1699                 mi->supported[i] = minstrel_get_valid_vht_rates(bw, nss,
1700                                 vht_cap->vht_mcs.tx_mcs_map);
1701
1702                 if (mi->supported[i])
1703                         n_supported++;
1704         }
1705
1706         minstrel_ht_update_cck(mp, mi, sband, sta);
1707         minstrel_ht_update_ofdm(mp, mi, sband, sta);
1708
1709         /* create an initial rate table with the lowest supported rates */
1710         minstrel_ht_update_stats(mp, mi);
1711         minstrel_ht_update_rates(mp, mi);
1712 }
1713
1714 static void
1715 minstrel_ht_rate_init(void *priv, struct ieee80211_supported_band *sband,
1716                       struct cfg80211_chan_def *chandef,
1717                       struct ieee80211_sta *sta, void *priv_sta)
1718 {
1719         minstrel_ht_update_caps(priv, sband, chandef, sta, priv_sta);
1720 }
1721
1722 static void
1723 minstrel_ht_rate_update(void *priv, struct ieee80211_supported_band *sband,
1724                         struct cfg80211_chan_def *chandef,
1725                         struct ieee80211_sta *sta, void *priv_sta,
1726                         u32 changed)
1727 {
1728         minstrel_ht_update_caps(priv, sband, chandef, sta, priv_sta);
1729 }
1730
1731 static void *
1732 minstrel_ht_alloc_sta(void *priv, struct ieee80211_sta *sta, gfp_t gfp)
1733 {
1734         struct ieee80211_supported_band *sband;
1735         struct minstrel_ht_sta *mi;
1736         struct minstrel_priv *mp = priv;
1737         struct ieee80211_hw *hw = mp->hw;
1738         int max_rates = 0;
1739         int i;
1740
1741         for (i = 0; i < NUM_NL80211_BANDS; i++) {
1742                 sband = hw->wiphy->bands[i];
1743                 if (sband && sband->n_bitrates > max_rates)
1744                         max_rates = sband->n_bitrates;
1745         }
1746
1747         return kzalloc(sizeof(*mi), gfp);
1748 }
1749
1750 static void
1751 minstrel_ht_free_sta(void *priv, struct ieee80211_sta *sta, void *priv_sta)
1752 {
1753         kfree(priv_sta);
1754 }
1755
1756 static void
1757 minstrel_ht_fill_rate_array(u8 *dest, struct ieee80211_supported_band *sband,
1758                             const s16 *bitrates, int n_rates, u32 rate_flags)
1759 {
1760         int i, j;
1761
1762         for (i = 0; i < sband->n_bitrates; i++) {
1763                 struct ieee80211_rate *rate = &sband->bitrates[i];
1764
1765                 if ((rate_flags & sband->bitrates[i].flags) != rate_flags)
1766                         continue;
1767
1768                 for (j = 0; j < n_rates; j++) {
1769                         if (rate->bitrate != bitrates[j])
1770                                 continue;
1771
1772                         dest[j] = i;
1773                         break;
1774                 }
1775         }
1776 }
1777
1778 static void
1779 minstrel_ht_init_cck_rates(struct minstrel_priv *mp)
1780 {
1781         static const s16 bitrates[4] = { 10, 20, 55, 110 };
1782         struct ieee80211_supported_band *sband;
1783         u32 rate_flags = ieee80211_chandef_rate_flags(&mp->hw->conf.chandef);
1784
1785         memset(mp->cck_rates, 0xff, sizeof(mp->cck_rates));
1786         sband = mp->hw->wiphy->bands[NL80211_BAND_2GHZ];
1787         if (!sband)
1788                 return;
1789
1790         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mp->cck_rates) != ARRAY_SIZE(bitrates));
1791         minstrel_ht_fill_rate_array(mp->cck_rates, sband,
1792                                     minstrel_cck_bitrates,
1793                                     ARRAY_SIZE(minstrel_cck_bitrates),
1794                                     rate_flags);
1795 }
1796
1797 static void
1798 minstrel_ht_init_ofdm_rates(struct minstrel_priv *mp, enum nl80211_band band)
1799 {
1800         static const s16 bitrates[8] = { 60, 90, 120, 180, 240, 360, 480, 540 };
1801         struct ieee80211_supported_band *sband;
1802         u32 rate_flags = ieee80211_chandef_rate_flags(&mp->hw->conf.chandef);
1803
1804         memset(mp->ofdm_rates[band], 0xff, sizeof(mp->ofdm_rates[band]));
1805         sband = mp->hw->wiphy->bands[band];
1806         if (!sband)
1807                 return;
1808
1809         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mp->ofdm_rates[band]) != ARRAY_SIZE(bitrates));
1810         minstrel_ht_fill_rate_array(mp->ofdm_rates[band], sband,
1811                                     minstrel_ofdm_bitrates,
1812                                     ARRAY_SIZE(minstrel_ofdm_bitrates),
1813                                     rate_flags);
1814 }
1815
1816 static void *
1817 minstrel_ht_alloc(struct ieee80211_hw *hw)
1818 {
1819         struct minstrel_priv *mp;
1820         int i;
1821
1822         mp = kzalloc(sizeof(struct minstrel_priv), GFP_ATOMIC);
1823         if (!mp)
1824                 return NULL;
1825
1826         /* contention window settings
1827          * Just an approximation. Using the per-queue values would complicate
1828          * the calculations and is probably unnecessary */
1829         mp->cw_min = 15;
1830         mp->cw_max = 1023;
1831
1832         /* maximum time that the hw is allowed to stay in one MRR segment */
1833         mp->segment_size = 6000;
1834
1835         if (hw->max_rate_tries > 0)
1836                 mp->max_retry = hw->max_rate_tries;
1837         else
1838                 /* safe default, does not necessarily have to match hw properties */
1839                 mp->max_retry = 7;
1840
1841         if (hw->max_rates >= 4)
1842                 mp->has_mrr = true;
1843
1844         mp->hw = hw;
1845         mp->update_interval = HZ / 20;
1846
1847         minstrel_ht_init_cck_rates(mp);
1848         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mp->hw->wiphy->bands); i++)
1849             minstrel_ht_init_ofdm_rates(mp, i);
1850
1851         return mp;
1852 }
1853
1854 #ifdef CONFIG_MAC80211_DEBUGFS
1855 static void minstrel_ht_add_debugfs(struct ieee80211_hw *hw, void *priv,
1856                                     struct dentry *debugfsdir)
1857 {
1858         struct minstrel_priv *mp = priv;
1859
1860         mp->fixed_rate_idx = (u32) -1;
1861         debugfs_create_u32("fixed_rate_idx", S_IRUGO | S_IWUGO, debugfsdir,
1862                            &mp->fixed_rate_idx);
1863 }
1864 #endif
1865
1866 static void
1867 minstrel_ht_free(void *priv)
1868 {
1869         kfree(priv);
1870 }
1871
1872 static u32 minstrel_ht_get_expected_throughput(void *priv_sta)
1873 {
1874         struct minstrel_ht_sta *mi = priv_sta;
1875         int i, j, prob, tp_avg;
1876
1877         i = MI_RATE_GROUP(mi->max_tp_rate[0]);
1878         j = MI_RATE_IDX(mi->max_tp_rate[0]);
1879         prob = mi->groups[i].rates[j].prob_avg;
1880
1881         /* convert tp_avg from pkt per second in kbps */
1882         tp_avg = minstrel_ht_get_tp_avg(mi, i, j, prob) * 10;
1883         tp_avg = tp_avg * AVG_PKT_SIZE * 8 / 1024;
1884
1885         return tp_avg;
1886 }
1887
1888 static const struct rate_control_ops mac80211_minstrel_ht = {
1889         .name = "minstrel_ht",
1890         .capa = RATE_CTRL_CAPA_AMPDU_TRIGGER,
1891         .tx_status_ext = minstrel_ht_tx_status,
1892         .get_rate = minstrel_ht_get_rate,
1893         .rate_init = minstrel_ht_rate_init,
1894         .rate_update = minstrel_ht_rate_update,
1895         .alloc_sta = minstrel_ht_alloc_sta,
1896         .free_sta = minstrel_ht_free_sta,
1897         .alloc = minstrel_ht_alloc,
1898         .free = minstrel_ht_free,
1899 #ifdef CONFIG_MAC80211_DEBUGFS
1900         .add_debugfs = minstrel_ht_add_debugfs,
1901         .add_sta_debugfs = minstrel_ht_add_sta_debugfs,
1902 #endif
1903         .get_expected_throughput = minstrel_ht_get_expected_throughput,
1904 };
1905
1906
1907 static void __init init_sample_table(void)
1908 {
1909         int col, i, new_idx;
1910         u8 rnd[MCS_GROUP_RATES];
1911
1912         memset(sample_table, 0xff, sizeof(sample_table));
1913         for (col = 0; col < SAMPLE_COLUMNS; col++) {
1914                 prandom_bytes(rnd, sizeof(rnd));
1915                 for (i = 0; i < MCS_GROUP_RATES; i++) {
1916                         new_idx = (i + rnd[i]) % MCS_GROUP_RATES;
1917                         while (sample_table[col][new_idx] != 0xff)
1918                                 new_idx = (new_idx + 1) % MCS_GROUP_RATES;
1919
1920                         sample_table[col][new_idx] = i;
1921                 }
1922         }
1923 }
1924
1925 int __init
1926 rc80211_minstrel_init(void)
1927 {
1928         init_sample_table();
1929         return ieee80211_rate_control_register(&mac80211_minstrel_ht);
1930 }
1931
1932 void
1933 rc80211_minstrel_exit(void)
1934 {
1935         ieee80211_rate_control_unregister(&mac80211_minstrel_ht);
1936 }