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 }