drivers/staging/brcm80211/brcmsmac/stf.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2010 Broadcom Corporation
   3  *
   4  * Permission to use, copy, modify, and/or distribute this software for any
   5  * purpose with or without fee is hereby granted, provided that the above
   6  * copyright notice and this permission notice appear in all copies.
   7  *
   8  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS" AND THE AUTHOR DISCLAIMS ALL WARRANTIES
   9  * WITH REGARD TO THIS SOFTWARE INCLUDING ALL IMPLIED WARRANTIES OF
  10  * MERCHANTABILITY AND FITNESS. IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY
  11  * SPECIAL, DIRECT, INDIRECT, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES OR ANY DAMAGES
  12  * WHATSOEVER RESULTING FROM LOSS OF USE, DATA OR PROFITS, WHETHER IN AN ACTION
  13  * OF CONTRACT, NEGLIGENCE OR OTHER TORTIOUS ACTION, ARISING OUT OF OR IN
  14  * CONNECTION WITH THE USE OR PERFORMANCE OF THIS SOFTWARE.
  15  */
  16
  17 #include <net/mac80211.h>
  18
  19 #include "types.h"
  20 #include "d11.h"
  21 #include "rate.h"
  22 #include "phy/phy_hal.h"
  23 #include "channel.h"
  24 #include "main.h"
  25 #include "bmac.h"
  26 #include "stf.h"
  27
  28 #define MIN_SPATIAL_EXPANSION   0
  29 #define MAX_SPATIAL_EXPANSION   1
  30
  31 #define BRCMS_STF_SS_STBC_RX(wlc) (BRCMS_ISNPHY(wlc->band) && \
  32         NREV_GT(wlc->band->phyrev, 3) && NREV_LE(wlc->band->phyrev, 6))
  33
  34 static bool brcms_c_stf_stbc_tx_set(struct brcms_c_info *wlc, s32 int_val);
  35 static int brcms_c_stf_txcore_set(struct brcms_c_info *wlc, u8 Nsts, u8 val);
  36 static int brcms_c_stf_spatial_policy_set(struct brcms_c_info *wlc, int val);
  37 static void brcms_c_stf_stbc_rx_ht_update(struct brcms_c_info *wlc, int val);
  38
  39 static void _brcms_c_stf_phy_txant_upd(struct brcms_c_info *wlc);
  40 static u16 _brcms_c_stf_phytxchain_sel(struct brcms_c_info *wlc,
  41                                        ratespec_t rspec);
  42
  43 #define NSTS_1  1
  44 #define NSTS_2  2
  45 #define NSTS_3  3
  46 #define NSTS_4  4
  47 const u8 txcore_default[5] = {
  48         (0),                    /* bitmap of the core enabled */
  49         (0x01),                 /* For Nsts = 1, enable core 1 */
  50         (0x03),                 /* For Nsts = 2, enable core 1 & 2 */
  51         (0x07),                 /* For Nsts = 3, enable core 1, 2 & 3 */
  52         (0x0f)                  /* For Nsts = 4, enable all cores */
  53 };
  54
  55 static void brcms_c_stf_stbc_rx_ht_update(struct brcms_c_info *wlc, int val)
  56 {
  57         /* MIMOPHYs rev3-6 cannot receive STBC with only one rx core active */
  58         if (BRCMS_STF_SS_STBC_RX(wlc)) {
  59                 if ((wlc->stf->rxstreams == 1) && (val != HT_CAP_RX_STBC_NO))
  60                         return;
  61         }
  62
  63         wlc->ht_cap.cap_info &= ~IEEE80211_HT_CAP_RX_STBC;
  64         wlc->ht_cap.cap_info |= (val << IEEE80211_HT_CAP_RX_STBC_SHIFT);
  65
  66         if (wlc->pub->up) {
  67                 brcms_c_update_beacon(wlc);
  68                 brcms_c_update_probe_resp(wlc, true);
  69         }
  70 }
  71
  72 /* every WLC_TEMPSENSE_PERIOD seconds temperature check to decide whether to turn on/off txchain */
  73 void brcms_c_tempsense_upd(struct brcms_c_info *wlc)
  74 {
  75         struct brcms_phy_pub *pi = wlc->band->pi;
  76         uint active_chains, txchain;
  77
  78         /* Check if the chip is too hot. Disable one Tx chain, if it is */
  79         /* high 4 bits are for Rx chain, low 4 bits are  for Tx chain */
  80         active_chains = wlc_phy_stf_chain_active_get(pi);
  81         txchain = active_chains & 0xf;
  82
  83         if (wlc->stf->txchain == wlc->stf->hw_txchain) {
  84                 if (txchain && (txchain < wlc->stf->hw_txchain)) {
  85                         /* turn off 1 tx chain */
  86                         brcms_c_stf_txchain_set(wlc, txchain, true);
  87                 }
  88         } else if (wlc->stf->txchain < wlc->stf->hw_txchain) {
  89                 if (txchain == wlc->stf->hw_txchain) {
  90                         /* turn back on txchain */
  91                         brcms_c_stf_txchain_set(wlc, txchain, true);
  92                 }
  93         }
  94 }
  95
  96 void
  97 brcms_c_stf_ss_algo_channel_get(struct brcms_c_info *wlc, u16 *ss_algo_channel,
  98                             chanspec_t chanspec)
  99 {
 100         struct tx_power power;
 101         u8 siso_mcs_id, cdd_mcs_id, stbc_mcs_id;
 102
 103         /* Clear previous settings */
 104         *ss_algo_channel = 0;
 105
 106         if (!wlc->pub->up) {
 107                 *ss_algo_channel = (u16) -1;
 108                 return;
 109         }
 110
 111         wlc_phy_txpower_get_current(wlc->band->pi, &power,
 112                                     CHSPEC_CHANNEL(chanspec));
 113
 114         siso_mcs_id = (CHSPEC_IS40(chanspec)) ?
 115             WL_TX_POWER_MCS40_SISO_FIRST : WL_TX_POWER_MCS20_SISO_FIRST;
 116         cdd_mcs_id = (CHSPEC_IS40(chanspec)) ?
 117             WL_TX_POWER_MCS40_CDD_FIRST : WL_TX_POWER_MCS20_CDD_FIRST;
 118         stbc_mcs_id = (CHSPEC_IS40(chanspec)) ?
 119             WL_TX_POWER_MCS40_STBC_FIRST : WL_TX_POWER_MCS20_STBC_FIRST;
 120
 121         /* criteria to choose stf mode */
 122
 123         /* the "+3dbm (12 0.25db units)" is to account for the fact that with CDD, tx occurs
 124          * on both chains
 125          */
 126         if (power.target[siso_mcs_id] > (power.target[cdd_mcs_id] + 12))
 127                 setbit(ss_algo_channel, PHY_TXC1_MODE_SISO);
 128         else
 129                 setbit(ss_algo_channel, PHY_TXC1_MODE_CDD);
 130
 131         /* STBC is ORed into to algo channel as STBC requires per-packet SCB capability check
 132          * so cannot be default mode of operation. One of SISO, CDD have to be set
 133          */
 134         if (power.target[siso_mcs_id] <= (power.target[stbc_mcs_id] + 12))
 135                 setbit(ss_algo_channel, PHY_TXC1_MODE_STBC);
 136 }
 137
 138 static bool brcms_c_stf_stbc_tx_set(struct brcms_c_info *wlc, s32 int_val)
 139 {
 140         if ((int_val != AUTO) && (int_val != OFF) && (int_val != ON)) {
 141                 return false;
 142         }
 143
 144         if ((int_val == ON) && (wlc->stf->txstreams == 1))
 145                 return false;
 146
 147         if ((int_val == OFF) || (wlc->stf->txstreams == 1)
 148             || !BRCMS_STBC_CAP_PHY(wlc))
 149                 wlc->ht_cap.cap_info &= ~IEEE80211_HT_CAP_TX_STBC;
 150         else
 151                 wlc->ht_cap.cap_info |= IEEE80211_HT_CAP_TX_STBC;
 152
 153         wlc->bandstate[BAND_2G_INDEX]->band_stf_stbc_tx = (s8) int_val;
 154         wlc->bandstate[BAND_5G_INDEX]->band_stf_stbc_tx = (s8) int_val;
 155
 156         return true;
 157 }
 158
 159 bool brcms_c_stf_stbc_rx_set(struct brcms_c_info *wlc, s32 int_val)
 160 {
 161         if ((int_val != HT_CAP_RX_STBC_NO)
 162             && (int_val != HT_CAP_RX_STBC_ONE_STREAM)) {
 163                 return false;
 164         }
 165
 166         if (BRCMS_STF_SS_STBC_RX(wlc)) {
 167                 if ((int_val != HT_CAP_RX_STBC_NO)
 168                     && (wlc->stf->rxstreams == 1))
 169                         return false;
 170         }
 171
 172         brcms_c_stf_stbc_rx_ht_update(wlc, int_val);
 173         return true;
 174 }
 175
 176 static int brcms_c_stf_txcore_set(struct brcms_c_info *wlc, u8 Nsts,
 177                                   u8 core_mask)
 178 {
 179         BCMMSG(wlc->wiphy, "wl%d: Nsts %d core_mask %x\n",
 180                  wlc->pub->unit, Nsts, core_mask);
 181
 182         if (BRCMS_BITSCNT(core_mask) > wlc->stf->txstreams) {
 183                 core_mask = 0;
 184         }
 185
 186         if ((BRCMS_BITSCNT(core_mask) == wlc->stf->txstreams) &&
 187             ((core_mask & ~wlc->stf->txchain)
 188              || !(core_mask & wlc->stf->txchain))) {
 189                 core_mask = wlc->stf->txchain;
 190         }
 191
 192         wlc->stf->txcore[Nsts] = core_mask;
 193         /* Nsts = 1..4, txcore index = 1..4 */
 194         if (Nsts == 1) {
 195                 /* Needs to update beacon and ucode generated response
 196                  * frames when 1 stream core map changed
 197                  */
 198                 wlc->stf->phytxant = core_mask << PHY_TXC_ANT_SHIFT;
 199                 brcms_b_txant_set(wlc->hw, wlc->stf->phytxant);
 200                 if (wlc->clk) {
 201                         brcms_c_suspend_mac_and_wait(wlc);
 202                         brcms_c_beacon_phytxctl_txant_upd(wlc, wlc->bcn_rspec);
 203                         brcms_c_enable_mac(wlc);
 204                 }
 205         }
 206
 207         return 0;
 208 }
 209
 210 static int brcms_c_stf_spatial_policy_set(struct brcms_c_info *wlc, int val)
 211 {
 212         int i;
 213         u8 core_mask = 0;
 214
 215         BCMMSG(wlc->wiphy, "wl%d: val %x\n", wlc->pub->unit, val);
 216
 217         wlc->stf->spatial_policy = (s8) val;
 218         for (i = 1; i <= MAX_STREAMS_SUPPORTED; i++) {
 219                 core_mask = (val == MAX_SPATIAL_EXPANSION) ?
 220                     wlc->stf->txchain : txcore_default[i];
 221                 brcms_c_stf_txcore_set(wlc, (u8) i, core_mask);
 222         }
 223         return 0;
 224 }
 225
 226 int brcms_c_stf_txchain_set(struct brcms_c_info *wlc, s32 int_val, bool force)
 227 {
 228         u8 txchain = (u8) int_val;
 229         u8 txstreams;
 230         uint i;
 231
 232         if (wlc->stf->txchain == txchain)
 233                 return 0;
 234
 235         if ((txchain & ~wlc->stf->hw_txchain)
 236             || !(txchain & wlc->stf->hw_txchain))
 237                 return -EINVAL;
 238
 239         /* if nrate override is configured to be non-SISO STF mode, reject reducing txchain to 1 */
 240         txstreams = (u8) BRCMS_BITSCNT(txchain);
 241         if (txstreams > MAX_STREAMS_SUPPORTED)
 242                 return -EINVAL;
 243
 244         if (txstreams == 1) {
 245                 for (i = 0; i < NBANDS(wlc); i++)
 246                         if ((RSPEC_STF(wlc->bandstate[i]->rspec_override) !=
 247                              PHY_TXC1_MODE_SISO)
 248                             || (RSPEC_STF(wlc->bandstate[i]->mrspec_override) !=
 249                                 PHY_TXC1_MODE_SISO)) {
 250                                 if (!force)
 251                                         return -EBADE;
 252
 253                                 /* over-write the override rspec */
 254                                 if (RSPEC_STF(wlc->bandstate[i]->rspec_override)
 255                                     != PHY_TXC1_MODE_SISO) {
 256                                         wlc->bandstate[i]->rspec_override = 0;
 257                                         wiphy_err(wlc->wiphy, "%s(): temp "
 258                                                   "sense override non-SISO "
 259                                                   "rspec_override\n",
 260                                                   __func__);
 261                                 }
 262                                 if (RSPEC_STF
 263                                     (wlc->bandstate[i]->mrspec_override) !=
 264                                     PHY_TXC1_MODE_SISO) {
 265                                         wlc->bandstate[i]->mrspec_override = 0;
 266                                         wiphy_err(wlc->wiphy, "%s(): temp "
 267                                                   "sense override non-SISO "
 268                                                   "mrspec_override\n",
 269                                                   __func__);
 270                                 }
 271                         }
 272         }
 273
 274         wlc->stf->txchain = txchain;
 275         wlc->stf->txstreams = txstreams;
 276         brcms_c_stf_stbc_tx_set(wlc, wlc->band->band_stf_stbc_tx);
 277         brcms_c_stf_ss_update(wlc, wlc->bandstate[BAND_2G_INDEX]);
 278         brcms_c_stf_ss_update(wlc, wlc->bandstate[BAND_5G_INDEX]);
 279         wlc->stf->txant =
 280             (wlc->stf->txstreams == 1) ? ANT_TX_FORCE_0 : ANT_TX_DEF;
 281         _brcms_c_stf_phy_txant_upd(wlc);
 282
 283         wlc_phy_stf_chain_set(wlc->band->pi, wlc->stf->txchain,
 284                               wlc->stf->rxchain);
 285
 286         for (i = 1; i <= MAX_STREAMS_SUPPORTED; i++)
 287                 brcms_c_stf_txcore_set(wlc, (u8) i, txcore_default[i]);
 288
 289         return 0;
 290 }
 291
 292 /* update wlc->stf->ss_opmode which represents the operational stf_ss mode we're using */
 293 int brcms_c_stf_ss_update(struct brcms_c_info *wlc, struct brcms_band *band)
 294 {
 295         int ret_code = 0;
 296         u8 prev_stf_ss;
 297         u8 upd_stf_ss;
 298
 299         prev_stf_ss = wlc->stf->ss_opmode;
 300
 301         /* NOTE: opmode can only be SISO or CDD as STBC is decided on a per-packet basis */
 302         if (BRCMS_STBC_CAP_PHY(wlc) &&
 303             wlc->stf->ss_algosel_auto
 304             && (wlc->stf->ss_algo_channel != (u16) -1)) {
 305                 upd_stf_ss = (wlc->stf->no_cddstbc || (wlc->stf->txstreams == 1)
 306                               || isset(&wlc->stf->ss_algo_channel,
 307                                        PHY_TXC1_MODE_SISO)) ? PHY_TXC1_MODE_SISO
 308                     : PHY_TXC1_MODE_CDD;
 309         } else {
 310                 if (wlc->band != band)
 311                         return ret_code;
 312                 upd_stf_ss = (wlc->stf->no_cddstbc
 313                               || (wlc->stf->txstreams ==
 314                                   1)) ? PHY_TXC1_MODE_SISO : band->
 315                     band_stf_ss_mode;
 316         }
 317         if (prev_stf_ss != upd_stf_ss) {
 318                 wlc->stf->ss_opmode = upd_stf_ss;
 319                 brcms_b_band_stf_ss_set(wlc->hw, upd_stf_ss);
 320         }
 321
 322         return ret_code;
 323 }
 324
 325 int brcms_c_stf_attach(struct brcms_c_info *wlc)
 326 {
 327         wlc->bandstate[BAND_2G_INDEX]->band_stf_ss_mode = PHY_TXC1_MODE_SISO;
 328         wlc->bandstate[BAND_5G_INDEX]->band_stf_ss_mode = PHY_TXC1_MODE_CDD;
 329
 330         if (BRCMS_ISNPHY(wlc->band) &&
 331             (wlc_phy_txpower_hw_ctrl_get(wlc->band->pi) != PHY_TPC_HW_ON))
 332                 wlc->bandstate[BAND_2G_INDEX]->band_stf_ss_mode =
 333                     PHY_TXC1_MODE_CDD;
 334         brcms_c_stf_ss_update(wlc, wlc->bandstate[BAND_2G_INDEX]);
 335         brcms_c_stf_ss_update(wlc, wlc->bandstate[BAND_5G_INDEX]);
 336
 337         brcms_c_stf_stbc_rx_ht_update(wlc, HT_CAP_RX_STBC_NO);
 338         wlc->bandstate[BAND_2G_INDEX]->band_stf_stbc_tx = OFF;
 339         wlc->bandstate[BAND_5G_INDEX]->band_stf_stbc_tx = OFF;
 340
 341         if (BRCMS_STBC_CAP_PHY(wlc)) {
 342                 wlc->stf->ss_algosel_auto = true;
 343                 wlc->stf->ss_algo_channel = (u16) -1;   /* Init the default value */
 344         }
 345         return 0;
 346 }
 347
 348 void brcms_c_stf_detach(struct brcms_c_info *wlc)
 349 {
 350 }
 351
 352 /*
 353  * Centralized txant update function. call it whenever wlc->stf->txant and/or wlc->stf->txchain
 354  *  change
 355  *
 356  * Antennas are controlled by ucode indirectly, which drives PHY or GPIO to
 357  *   achieve various tx/rx antenna selection schemes
 358  *
 359  * legacy phy, bit 6 and bit 7 means antenna 0 and 1 respectively, bit6+bit7 means auto(last rx)
 360  * for NREV<3, bit 6 and bit 7 means antenna 0 and 1 respectively, bit6+bit7 means last rx and
 361  *    do tx-antenna selection for SISO transmissions
 362  * for NREV=3, bit 6 and bit _8_ means antenna 0 and 1 respectively, bit6+bit7 means last rx and
 363  *    do tx-antenna selection for SISO transmissions
 364  * for NREV>=7, bit 6 and bit 7 mean antenna 0 and 1 respectively, nit6+bit7 means both cores active
 365 */
 366 static void _brcms_c_stf_phy_txant_upd(struct brcms_c_info *wlc)
 367 {
 368         s8 txant;
 369
 370         txant = (s8) wlc->stf->txant;
 371         if (BRCMS_PHY_11N_CAP(wlc->band)) {
 372                 if (txant == ANT_TX_FORCE_0) {
 373                         wlc->stf->phytxant = PHY_TXC_ANT_0;
 374                 } else if (txant == ANT_TX_FORCE_1) {
 375                         wlc->stf->phytxant = PHY_TXC_ANT_1;
 376
 377                         if (BRCMS_ISNPHY(wlc->band) &&
 378                             NREV_GE(wlc->band->phyrev, 3)
 379                             && NREV_LT(wlc->band->phyrev, 7)) {
 380                                 wlc->stf->phytxant = PHY_TXC_ANT_2;
 381                         }
 382                 } else {
 383                         if (BRCMS_ISLCNPHY(wlc->band) ||
 384                             BRCMS_ISSSLPNPHY(wlc->band))
 385                                 wlc->stf->phytxant = PHY_TXC_LCNPHY_ANT_LAST;
 386                         else {
 387                                 /* catch out of sync wlc->stf->txcore */
 388                                 WARN_ON(wlc->stf->txchain <= 0);
 389                                 wlc->stf->phytxant =
 390                                     wlc->stf->txchain << PHY_TXC_ANT_SHIFT;
 391                         }
 392                 }
 393         } else {
 394                 if (txant == ANT_TX_FORCE_0)
 395                         wlc->stf->phytxant = PHY_TXC_OLD_ANT_0;
 396                 else if (txant == ANT_TX_FORCE_1)
 397                         wlc->stf->phytxant = PHY_TXC_OLD_ANT_1;
 398                 else
 399                         wlc->stf->phytxant = PHY_TXC_OLD_ANT_LAST;
 400         }
 401
 402         brcms_b_txant_set(wlc->hw, wlc->stf->phytxant);
 403 }
 404
 405 void brcms_c_stf_phy_txant_upd(struct brcms_c_info *wlc)
 406 {
 407         _brcms_c_stf_phy_txant_upd(wlc);
 408 }
 409
 410 void brcms_c_stf_phy_chain_calc(struct brcms_c_info *wlc)
 411 {
 412         /* get available rx/tx chains */
 413         wlc->stf->hw_txchain = (u8) getintvar(wlc->pub->vars, "txchain");
 414         wlc->stf->hw_rxchain = (u8) getintvar(wlc->pub->vars, "rxchain");
 415
 416         /* these parameter are intended to be used for all PHY types */
 417         if (wlc->stf->hw_txchain == 0 || wlc->stf->hw_txchain == 0xf) {
 418                 if (BRCMS_ISNPHY(wlc->band)) {
 419                         wlc->stf->hw_txchain = TXCHAIN_DEF_NPHY;
 420                 } else {
 421                         wlc->stf->hw_txchain = TXCHAIN_DEF;
 422                 }
 423         }
 424
 425         wlc->stf->txchain = wlc->stf->hw_txchain;
 426         wlc->stf->txstreams = (u8) BRCMS_BITSCNT(wlc->stf->hw_txchain);
 427
 428         if (wlc->stf->hw_rxchain == 0 || wlc->stf->hw_rxchain == 0xf) {
 429                 if (BRCMS_ISNPHY(wlc->band)) {
 430                         wlc->stf->hw_rxchain = RXCHAIN_DEF_NPHY;
 431                 } else {
 432                         wlc->stf->hw_rxchain = RXCHAIN_DEF;
 433                 }
 434         }
 435
 436         wlc->stf->rxchain = wlc->stf->hw_rxchain;
 437         wlc->stf->rxstreams = (u8) BRCMS_BITSCNT(wlc->stf->hw_rxchain);
 438
 439         /* initialize the txcore table */
 440         memcpy(wlc->stf->txcore, txcore_default, sizeof(wlc->stf->txcore));
 441
 442         /* default spatial_policy */
 443         wlc->stf->spatial_policy = MIN_SPATIAL_EXPANSION;
 444         brcms_c_stf_spatial_policy_set(wlc, MIN_SPATIAL_EXPANSION);
 445 }
 446
 447 static u16 _brcms_c_stf_phytxchain_sel(struct brcms_c_info *wlc,
 448                                        ratespec_t rspec)
 449 {
 450         u16 phytxant = wlc->stf->phytxant;
 451
 452         if (RSPEC_STF(rspec) != PHY_TXC1_MODE_SISO) {
 453                 phytxant = wlc->stf->txchain << PHY_TXC_ANT_SHIFT;
 454         } else if (wlc->stf->txant == ANT_TX_DEF)
 455                 phytxant = wlc->stf->txchain << PHY_TXC_ANT_SHIFT;
 456         phytxant &= PHY_TXC_ANT_MASK;
 457         return phytxant;
 458 }
 459
 460 u16 brcms_c_stf_phytxchain_sel(struct brcms_c_info *wlc, ratespec_t rspec)
 461 {
 462         return _brcms_c_stf_phytxchain_sel(wlc, rspec);
 463 }
 464
 465 u16 brcms_c_stf_d11hdrs_phyctl_txant(struct brcms_c_info *wlc, ratespec_t rspec)
 466 {
 467         u16 phytxant = wlc->stf->phytxant;
 468         u16 mask = PHY_TXC_ANT_MASK;
 469
 470         /* for non-siso rates or default setting, use the available chains */
 471         if (BRCMS_ISNPHY(wlc->band)) {
 472                 phytxant = _brcms_c_stf_phytxchain_sel(wlc, rspec);
 473                 mask = PHY_TXC_HTANT_MASK;
 474         }
 475         phytxant |= phytxant & mask;
 476         return phytxant;
 477 }