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 "rc80211_minstrel.h"
  18 #include "rc80211_minstrel_ht.h"
  19
  20 #define AVG_PKT_SIZE    1200
  21
  22 /* Number of bits for an average sized packet */
  23 #define MCS_NBITS (AVG_PKT_SIZE << 3)
  24
  25 /* Number of symbols for a packet with (bps) bits per symbol */
  26 #define MCS_NSYMS(bps) DIV_ROUND_UP(MCS_NBITS, (bps))
  27
  28 /* Transmission time (nanoseconds) for a packet containing (syms) symbols */
  29 #define MCS_SYMBOL_TIME(sgi, syms)                                      \
  30         (sgi ?                                                          \
  31           ((syms) * 18000 + 4000) / 5 : /* syms * 3.6 us */             \
  32           ((syms) * 1000) << 2          /* syms * 4 us */               \
  33         )
  34
  35 /* Transmit duration for the raw data part of an average sized packet */
  36 #define MCS_DURATION(streams, sgi, bps) MCS_SYMBOL_TIME(sgi, MCS_NSYMS((streams) * (bps)))
  37
  38 #define BW_20                   0
  39 #define BW_40                   1
  40 #define BW_80                   2
  41
  42 /*
  43  * Define group sort order: HT40 -> SGI -> #streams
  44  */
  45 #define GROUP_IDX(_streams, _sgi, _ht40)        \
  46         MINSTREL_HT_GROUP_0 +                   \
  47         MINSTREL_MAX_STREAMS * 2 * _ht40 +      \
  48         MINSTREL_MAX_STREAMS * _sgi +   \
  49         _streams - 1
  50
  51 /* MCS rate information for an MCS group */
  52 #define MCS_GROUP(_streams, _sgi, _ht40)                                \
  53         [GROUP_IDX(_streams, _sgi, _ht40)] = {                          \
  54         .streams = _streams,                                            \
  55         .flags =                                                        \
  56                 IEEE80211_TX_RC_MCS |                                   \
  57                 (_sgi ? IEEE80211_TX_RC_SHORT_GI : 0) |                 \
  58                 (_ht40 ? IEEE80211_TX_RC_40_MHZ_WIDTH : 0),             \
  59         .duration = {                                                   \
  60                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 54 : 26),          \
  61                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 108 : 52),         \
  62                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 162 : 78),         \
  63                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 216 : 104),        \
  64                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 324 : 156),        \
  65                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 432 : 208),        \
  66                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 486 : 234),        \
  67                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 540 : 260)         \
  68         }                                                               \
  69 }
  70
  71 #define VHT_GROUP_IDX(_streams, _sgi, _bw)                              \
  72         (MINSTREL_VHT_GROUP_0 +                                         \
  73          MINSTREL_MAX_STREAMS * 2 * (_bw) +                             \
  74          MINSTREL_MAX_STREAMS * (_sgi) +                                \
  75          (_streams) - 1)
  76
  77 #define BW2VBPS(_bw, r3, r2, r1)                                        \
  78         (_bw == BW_80 ? r3 : _bw == BW_40 ? r2 : r1)
  79
  80 #define VHT_GROUP(_streams, _sgi, _bw)                                  \
  81         [VHT_GROUP_IDX(_streams, _sgi, _bw)] = {                        \
  82         .streams = _streams,                                            \
  83         .flags =                                                        \
  84                 IEEE80211_TX_RC_VHT_MCS |                               \
  85                 (_sgi ? IEEE80211_TX_RC_SHORT_GI : 0) |                 \
  86                 (_bw == BW_80 ? IEEE80211_TX_RC_80_MHZ_WIDTH :          \
  87                  _bw == BW_40 ? IEEE80211_TX_RC_40_MHZ_WIDTH : 0),      \
  88         .duration = {                                                   \
  89                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
  90                              BW2VBPS(_bw,  117,  54,  26)),             \
  91                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
  92                              BW2VBPS(_bw,  234, 108,  52)),             \
  93                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
  94                              BW2VBPS(_bw,  351, 162,  78)),             \
  95                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
  96                              BW2VBPS(_bw,  468, 216, 104)),             \
  97                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
  98                              BW2VBPS(_bw,  702, 324, 156)),             \
  99                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
 100                              BW2VBPS(_bw,  936, 432, 208)),             \
 101                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
 102                              BW2VBPS(_bw, 1053, 486, 234)),             \
 103                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
 104                              BW2VBPS(_bw, 1170, 540, 260)),             \
 105                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
 106                              BW2VBPS(_bw, 1404, 648, 312)),             \
 107                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
 108                              BW2VBPS(_bw, 1560, 720, 346))              \
 109         }                                                               \
 110 }
 111
 112 #define CCK_DURATION(_bitrate, _short, _len)            \
 113         (1000 * (10 /* SIFS */ +                        \
 114          (_short ? 72 + 24 : 144 + 48) +                \
 115          (8 * (_len + 4) * 10) / (_bitrate)))
 116
 117 #define CCK_ACK_DURATION(_bitrate, _short)                      \
 118         (CCK_DURATION((_bitrate > 10 ? 20 : 10), false, 60) +   \
 119          CCK_DURATION(_bitrate, _short, AVG_PKT_SIZE))
 120
 121 #define CCK_DURATION_LIST(_short)                       \
 122         CCK_ACK_DURATION(10, _short),                   \
 123         CCK_ACK_DURATION(20, _short),                   \
 124         CCK_ACK_DURATION(55, _short),                   \
 125         CCK_ACK_DURATION(110, _short)
 126
 127 #define CCK_GROUP                                       \
 128         [MINSTREL_CCK_GROUP] = {                        \
 129                 .streams = 0,                           \
 130                 .flags = 0,                             \
 131                 .duration = {                           \
 132                         CCK_DURATION_LIST(false),       \
 133                         CCK_DURATION_LIST(true)         \
 134                 }                                       \
 135         }
 136
 137 #ifdef CONFIG_MAC80211_RC_MINSTREL_VHT
 138 static bool minstrel_vht_only = true;
 139 module_param(minstrel_vht_only, bool, 0644);
 140 MODULE_PARM_DESC(minstrel_vht_only,
 141                  "Use only VHT rates when VHT is supported by sta.");
 142 #endif
 143
 144 /*
 145  * To enable sufficiently targeted rate sampling, MCS rates are divided into
 146  * groups, based on the number of streams and flags (HT40, SGI) that they
 147  * use.
 148  *
 149  * Sortorder has to be fixed for GROUP_IDX macro to be applicable:
 150  * BW -> SGI -> #streams
 151  */
 152 const struct mcs_group minstrel_mcs_groups[] = {
 153         MCS_GROUP(1, 0, BW_20),
 154         MCS_GROUP(2, 0, BW_20),
 155 #if MINSTREL_MAX_STREAMS >= 3
 156         MCS_GROUP(3, 0, BW_20),
 157 #endif
 158
 159         MCS_GROUP(1, 1, BW_20),
 160         MCS_GROUP(2, 1, BW_20),
 161 #if MINSTREL_MAX_STREAMS >= 3
 162         MCS_GROUP(3, 1, BW_20),
 163 #endif
 164
 165         MCS_GROUP(1, 0, BW_40),
 166         MCS_GROUP(2, 0, BW_40),
 167 #if MINSTREL_MAX_STREAMS >= 3
 168         MCS_GROUP(3, 0, BW_40),
 169 #endif
 170
 171         MCS_GROUP(1, 1, BW_40),
 172         MCS_GROUP(2, 1, BW_40),
 173 #if MINSTREL_MAX_STREAMS >= 3
 174         MCS_GROUP(3, 1, BW_40),
 175 #endif
 176
 177         CCK_GROUP,
 178
 179 #ifdef CONFIG_MAC80211_RC_MINSTREL_VHT
 180         VHT_GROUP(1, 0, BW_20),
 181         VHT_GROUP(2, 0, BW_20),
 182 #if MINSTREL_MAX_STREAMS >= 3
 183         VHT_GROUP(3, 0, BW_20),
 184 #endif
 185
 186         VHT_GROUP(1, 1, BW_20),
 187         VHT_GROUP(2, 1, BW_20),
 188 #if MINSTREL_MAX_STREAMS >= 3
 189         VHT_GROUP(3, 1, BW_20),
 190 #endif
 191
 192         VHT_GROUP(1, 0, BW_40),
 193         VHT_GROUP(2, 0, BW_40),
 194 #if MINSTREL_MAX_STREAMS >= 3
 195         VHT_GROUP(3, 0, BW_40),
 196 #endif
 197
 198         VHT_GROUP(1, 1, BW_40),
 199         VHT_GROUP(2, 1, BW_40),
 200 #if MINSTREL_MAX_STREAMS >= 3
 201         VHT_GROUP(3, 1, BW_40),
 202 #endif
 203
 204         VHT_GROUP(1, 0, BW_80),
 205         VHT_GROUP(2, 0, BW_80),
 206 #if MINSTREL_MAX_STREAMS >= 3
 207         VHT_GROUP(3, 0, BW_80),
 208 #endif
 209
 210         VHT_GROUP(1, 1, BW_80),
 211         VHT_GROUP(2, 1, BW_80),
 212 #if MINSTREL_MAX_STREAMS >= 3
 213         VHT_GROUP(3, 1, BW_80),
 214 #endif
 215 #endif
 216 };
 217
 218 static u8 sample_table[SAMPLE_COLUMNS][MCS_GROUP_RATES] __read_mostly;
 219
 220 static void
 221 minstrel_ht_update_rates(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi);
 222
 223 /*
 224  * Some VHT MCSes are invalid (when Ndbps / Nes is not an integer)
 225  * e.g for MCS9@20MHzx1Nss: Ndbps=8x52*(5/6) Nes=1
 226  *
 227  * Returns the valid mcs map for struct minstrel_mcs_group_data.supported
 228  */
 229 static u16
 230 minstrel_get_valid_vht_rates(int bw, int nss, __le16 mcs_map)
 231 {
 232         u16 mask = 0;
 233
 234         if (bw == BW_20) {
 235                 if (nss != 3 && nss != 6)
 236                         mask = BIT(9);
 237         } else if (bw == BW_80) {
 238                 if (nss == 3 || nss == 7)
 239                         mask = BIT(6);
 240                 else if (nss == 6)
 241                         mask = BIT(9);
 242         } else {
 243                 WARN_ON(bw != BW_40);
 244         }
 245
 246         switch ((le16_to_cpu(mcs_map) >> (2 * (nss - 1))) & 3) {
 247         case IEEE80211_VHT_MCS_SUPPORT_0_7:
 248                 mask |= 0x300;
 249                 break;
 250         case IEEE80211_VHT_MCS_SUPPORT_0_8:
 251                 mask |= 0x200;
 252                 break;
 253         case IEEE80211_VHT_MCS_SUPPORT_0_9:
 254                 break;
 255         default:
 256                 mask = 0x3ff;
 257         }
 258
 259         return 0x3ff & ~mask;
 260 }
 261
 262 /*
 263  * Look up an MCS group index based on mac80211 rate information
 264  */
 265 static int
 266 minstrel_ht_get_group_idx(struct ieee80211_tx_rate *rate)
 267 {
 268         return GROUP_IDX((rate->idx / 8) + 1,
 269                          !!(rate->flags & IEEE80211_TX_RC_SHORT_GI),
 270                          !!(rate->flags & IEEE80211_TX_RC_40_MHZ_WIDTH));
 271 }
 272
 273 static int
 274 minstrel_vht_get_group_idx(struct ieee80211_tx_rate *rate)
 275 {
 276         return VHT_GROUP_IDX(ieee80211_rate_get_vht_nss(rate),
 277                              !!(rate->flags & IEEE80211_TX_RC_SHORT_GI),
 278                              !!(rate->flags & IEEE80211_TX_RC_40_MHZ_WIDTH) +
 279                              2*!!(rate->flags & IEEE80211_TX_RC_80_MHZ_WIDTH));
 280 }
 281
 282 static struct minstrel_rate_stats *
 283 minstrel_ht_get_stats(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi,
 284                       struct ieee80211_tx_rate *rate)
 285 {
 286         int group, idx;
 287
 288         if (rate->flags & IEEE80211_TX_RC_MCS) {
 289                 group = minstrel_ht_get_group_idx(rate);
 290                 idx = rate->idx % 8;
 291         } else if (rate->flags & IEEE80211_TX_RC_VHT_MCS) {
 292                 group = minstrel_vht_get_group_idx(rate);
 293                 idx = ieee80211_rate_get_vht_mcs(rate);
 294         } else {
 295                 group = MINSTREL_CCK_GROUP;
 296
 297                 for (idx = 0; idx < ARRAY_SIZE(mp->cck_rates); idx++)
 298                         if (rate->idx == mp->cck_rates[idx])
 299                                 break;
 300
 301                 /* short preamble */
 302                 if (!(mi->groups[group].supported & BIT(idx)))
 303                         idx += 4;
 304         }
 305         return &mi->groups[group].rates[idx];
 306 }
 307
 308 static inline struct minstrel_rate_stats *
 309 minstrel_get_ratestats(struct minstrel_ht_sta *mi, int index)
 310 {
 311         return &mi->groups[index / MCS_GROUP_RATES].rates[index % MCS_GROUP_RATES];
 312 }
 313
 314
 315 /*
 316  * Recalculate success probabilities and counters for a rate using EWMA
 317  */
 318 static void
 319 minstrel_calc_rate_ewma(struct minstrel_rate_stats *mr)
 320 {
 321         if (unlikely(mr->attempts > 0)) {
 322                 mr->sample_skipped = 0;
 323                 mr->cur_prob = MINSTREL_FRAC(mr->success, mr->attempts);
 324                 if (!mr->att_hist)
 325                         mr->probability = mr->cur_prob;
 326                 else
 327                         mr->probability = minstrel_ewma(mr->probability,
 328                                 mr->cur_prob, EWMA_LEVEL);
 329                 mr->att_hist += mr->attempts;
 330                 mr->succ_hist += mr->success;
 331         } else {
 332                 mr->sample_skipped++;
 333         }
 334         mr->last_success = mr->success;
 335         mr->last_attempts = mr->attempts;
 336         mr->success = 0;
 337         mr->attempts = 0;
 338 }
 339
 340 /*
 341  * Calculate throughput based on the average A-MPDU length, taking into account
 342  * the expected number of retransmissions and their expected length
 343  */
 344 static void
 345 minstrel_ht_calc_tp(struct minstrel_ht_sta *mi, int group, int rate)
 346 {
 347         struct minstrel_rate_stats *mr;
 348         unsigned int nsecs = 0;
 349         unsigned int tp;
 350         unsigned int prob;
 351
 352         mr = &mi->groups[group].rates[rate];
 353         prob = mr->probability;
 354
 355         if (prob < MINSTREL_FRAC(1, 10)) {
 356                 mr->cur_tp = 0;
 357                 return;
 358         }
 359
 360         /*
 361          * For the throughput calculation, limit the probability value to 90% to
 362          * account for collision related packet error rate fluctuation
 363          */
 364         if (prob > MINSTREL_FRAC(9, 10))
 365                 prob = MINSTREL_FRAC(9, 10);
 366
 367         if (group != MINSTREL_CCK_GROUP)
 368                 nsecs = 1000 * mi->overhead / MINSTREL_TRUNC(mi->avg_ampdu_len);
 369
 370         nsecs += minstrel_mcs_groups[group].duration[rate];
 371
 372         /* prob is scaled - see MINSTREL_FRAC above */
 373         tp = 1000000 * ((prob * 1000) / nsecs);
 374         mr->cur_tp = MINSTREL_TRUNC(tp);
 375 }
 376
 377 /*
 378  * Find & sort topmost throughput rates
 379  *
 380  * If multiple rates provide equal throughput the sorting is based on their
 381  * current success probability. Higher success probability is preferred among
 382  * MCS groups, CCK rates do not provide aggregation and are therefore at last.
 383  */
 384 static void
 385 minstrel_ht_sort_best_tp_rates(struct minstrel_ht_sta *mi, u16 index,
 386                                u16 *tp_list)
 387 {
 388         int cur_group, cur_idx, cur_thr, cur_prob;
 389         int tmp_group, tmp_idx, tmp_thr, tmp_prob;
 390         int j = MAX_THR_RATES;
 391
 392         cur_group = index / MCS_GROUP_RATES;
 393         cur_idx = index  % MCS_GROUP_RATES;
 394         cur_thr = mi->groups[cur_group].rates[cur_idx].cur_tp;
 395         cur_prob = mi->groups[cur_group].rates[cur_idx].probability;
 396
 397         tmp_group = tp_list[j - 1] / MCS_GROUP_RATES;
 398         tmp_idx = tp_list[j - 1] % MCS_GROUP_RATES;
 399         tmp_thr = mi->groups[tmp_group].rates[tmp_idx].cur_tp;
 400         tmp_prob = mi->groups[tmp_group].rates[tmp_idx].probability;
 401
 402         while (j > 0 && (cur_thr > tmp_thr ||
 403               (cur_thr == tmp_thr && cur_prob > tmp_prob))) {
 404                 j--;
 405                 tmp_group = tp_list[j - 1] / MCS_GROUP_RATES;
 406                 tmp_idx = tp_list[j - 1] % MCS_GROUP_RATES;
 407                 tmp_thr = mi->groups[tmp_group].rates[tmp_idx].cur_tp;
 408                 tmp_prob = mi->groups[tmp_group].rates[tmp_idx].probability;
 409         }
 410
 411         if (j < MAX_THR_RATES - 1) {
 412                 memmove(&tp_list[j + 1], &tp_list[j], (sizeof(*tp_list) *
 413                        (MAX_THR_RATES - (j + 1))));
 414         }
 415         if (j < MAX_THR_RATES)
 416                 tp_list[j] = index;
 417 }
 418
 419 /*
 420  * Find and set the topmost probability rate per sta and per group
 421  */
 422 static void
 423 minstrel_ht_set_best_prob_rate(struct minstrel_ht_sta *mi, u16 index)
 424 {
 425         struct minstrel_mcs_group_data *mg;
 426         struct minstrel_rate_stats *mr;
 427         int tmp_group, tmp_idx, tmp_tp, tmp_prob, max_tp_group;
 428
 429         mg = &mi->groups[index / MCS_GROUP_RATES];
 430         mr = &mg->rates[index % MCS_GROUP_RATES];
 431
 432         tmp_group = mi->max_prob_rate / MCS_GROUP_RATES;
 433         tmp_idx = mi->max_prob_rate % MCS_GROUP_RATES;
 434         tmp_tp = mi->groups[tmp_group].rates[tmp_idx].cur_tp;
 435         tmp_prob = mi->groups[tmp_group].rates[tmp_idx].probability;
 436
 437         /* if max_tp_rate[0] is from MCS_GROUP max_prob_rate get selected from
 438          * MCS_GROUP as well as CCK_GROUP rates do not allow aggregation */
 439         max_tp_group = mi->max_tp_rate[0] / MCS_GROUP_RATES;
 440         if((index / MCS_GROUP_RATES == MINSTREL_CCK_GROUP) &&
 441             (max_tp_group != MINSTREL_CCK_GROUP))
 442                 return;
 443
 444         if (mr->probability > MINSTREL_FRAC(75, 100)) {
 445                 if (mr->cur_tp > tmp_tp)
 446                         mi->max_prob_rate = index;
 447                 if (mr->cur_tp > mg->rates[mg->max_group_prob_rate].cur_tp)
 448                         mg->max_group_prob_rate = index;
 449         } else {
 450                 if (mr->probability > tmp_prob)
 451                         mi->max_prob_rate = index;
 452                 if (mr->probability > mg->rates[mg->max_group_prob_rate].probability)
 453                         mg->max_group_prob_rate = index;
 454         }
 455 }
 456
 457
 458 /*
 459  * Assign new rate set per sta and use CCK rates only if the fastest
 460  * rate (max_tp_rate[0]) is from CCK group. This prohibits such sorted
 461  * rate sets where MCS and CCK rates are mixed, because CCK rates can
 462  * not use aggregation.
 463  */
 464 static void
 465 minstrel_ht_assign_best_tp_rates(struct minstrel_ht_sta *mi,
 466                                  u16 tmp_mcs_tp_rate[MAX_THR_RATES],
 467                                  u16 tmp_cck_tp_rate[MAX_THR_RATES])
 468 {
 469         unsigned int tmp_group, tmp_idx, tmp_cck_tp, tmp_mcs_tp;
 470         int i;
 471
 472         tmp_group = tmp_cck_tp_rate[0] / MCS_GROUP_RATES;
 473         tmp_idx = tmp_cck_tp_rate[0] % MCS_GROUP_RATES;
 474         tmp_cck_tp = mi->groups[tmp_group].rates[tmp_idx].cur_tp;
 475
 476         tmp_group = tmp_mcs_tp_rate[0] / MCS_GROUP_RATES;
 477         tmp_idx = tmp_mcs_tp_rate[0] % MCS_GROUP_RATES;
 478         tmp_mcs_tp = mi->groups[tmp_group].rates[tmp_idx].cur_tp;
 479
 480         if (tmp_cck_tp > tmp_mcs_tp) {
 481                 for(i = 0; i < MAX_THR_RATES; i++) {
 482                         minstrel_ht_sort_best_tp_rates(mi, tmp_cck_tp_rate[i],
 483                                                        tmp_mcs_tp_rate);
 484                 }
 485         }
 486
 487 }
 488
 489 /*
 490  * Try to increase robustness of max_prob rate by decrease number of
 491  * streams if possible.
 492  */
 493 static inline void
 494 minstrel_ht_prob_rate_reduce_streams(struct minstrel_ht_sta *mi)
 495 {
 496         struct minstrel_mcs_group_data *mg;
 497         struct minstrel_rate_stats *mr;
 498         int tmp_max_streams, group;
 499         int tmp_tp = 0;
 500
 501         tmp_max_streams = minstrel_mcs_groups[mi->max_tp_rate[0] /
 502                           MCS_GROUP_RATES].streams;
 503         for (group = 0; group < ARRAY_SIZE(minstrel_mcs_groups); group++) {
 504                 mg = &mi->groups[group];
 505                 if (!mg->supported || group == MINSTREL_CCK_GROUP)
 506                         continue;
 507                 mr = minstrel_get_ratestats(mi, mg->max_group_prob_rate);
 508                 if (tmp_tp < mr->cur_tp &&
 509                    (minstrel_mcs_groups[group].streams < tmp_max_streams)) {
 510                                 mi->max_prob_rate = mg->max_group_prob_rate;
 511                                 tmp_tp = mr->cur_tp;
 512                 }
 513         }
 514 }
 515
 516 /*
 517  * Update rate statistics and select new primary rates
 518  *
 519  * Rules for rate selection:
 520  *  - max_prob_rate must use only one stream, as a tradeoff between delivery
 521  *    probability and throughput during strong fluctuations
 522  *  - as long as the max prob rate has a probability of more than 75%, pick
 523  *    higher throughput rates, even if the probablity is a bit lower
 524  */
 525 static void
 526 minstrel_ht_update_stats(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi)
 527 {
 528         struct minstrel_mcs_group_data *mg;
 529         struct minstrel_rate_stats *mr;
 530         int group, i, j;
 531         u16 tmp_mcs_tp_rate[MAX_THR_RATES], tmp_group_tp_rate[MAX_THR_RATES];
 532         u16 tmp_cck_tp_rate[MAX_THR_RATES], index;
 533
 534         if (mi->ampdu_packets > 0) {
 535                 mi->avg_ampdu_len = minstrel_ewma(mi->avg_ampdu_len,
 536                         MINSTREL_FRAC(mi->ampdu_len, mi->ampdu_packets), EWMA_LEVEL);
 537                 mi->ampdu_len = 0;
 538                 mi->ampdu_packets = 0;
 539         }
 540
 541         mi->sample_slow = 0;
 542         mi->sample_count = 0;
 543
 544         /* Initialize global rate indexes */
 545         for(j = 0; j < MAX_THR_RATES; j++){
 546                 tmp_mcs_tp_rate[j] = 0;
 547                 tmp_cck_tp_rate[j] = 0;
 548         }
 549
 550         /* Find best rate sets within all MCS groups*/
 551         for (group = 0; group < ARRAY_SIZE(minstrel_mcs_groups); group++) {
 552
 553                 mg = &mi->groups[group];
 554                 if (!mg->supported)
 555                         continue;
 556
 557                 mi->sample_count++;
 558
 559                 /* (re)Initialize group rate indexes */
 560                 for(j = 0; j < MAX_THR_RATES; j++)
 561                         tmp_group_tp_rate[j] = group;
 562
 563                 for (i = 0; i < MCS_GROUP_RATES; i++) {
 564                         if (!(mg->supported & BIT(i)))
 565                                 continue;
 566
 567                         index = MCS_GROUP_RATES * group + i;
 568
 569                         mr = &mg->rates[i];
 570                         mr->retry_updated = false;
 571                         minstrel_calc_rate_ewma(mr);
 572                         minstrel_ht_calc_tp(mi, group, i);
 573
 574                         if (!mr->cur_tp)
 575                                 continue;
 576
 577                         /* Find max throughput rate set */
 578                         if (group != MINSTREL_CCK_GROUP) {
 579                                 minstrel_ht_sort_best_tp_rates(mi, index,
 580                                                                tmp_mcs_tp_rate);
 581                         } else if (group == MINSTREL_CCK_GROUP) {
 582                                 minstrel_ht_sort_best_tp_rates(mi, index,
 583                                                                tmp_cck_tp_rate);
 584                         }
 585
 586                         /* Find max throughput rate set within a group */
 587                         minstrel_ht_sort_best_tp_rates(mi, index,
 588                                                        tmp_group_tp_rate);
 589
 590                         /* Find max probability rate per group and global */
 591                         minstrel_ht_set_best_prob_rate(mi, index);
 592                 }
 593
 594                 memcpy(mg->max_group_tp_rate, tmp_group_tp_rate,
 595                        sizeof(mg->max_group_tp_rate));
 596         }
 597
 598         /* Assign new rate set per sta */
 599         minstrel_ht_assign_best_tp_rates(mi, tmp_mcs_tp_rate, tmp_cck_tp_rate);
 600         memcpy(mi->max_tp_rate, tmp_mcs_tp_rate, sizeof(mi->max_tp_rate));
 601
 602         /* Try to increase robustness of max_prob_rate*/
 603         minstrel_ht_prob_rate_reduce_streams(mi);
 604
 605         /* try to sample all available rates during each interval */
 606         mi->sample_count *= 8;
 607
 608 #ifdef CONFIG_MAC80211_DEBUGFS
 609         /* use fixed index if set */
 610         if (mp->fixed_rate_idx != -1) {
 611                 for (i = 0; i < 4; i++)
 612                         mi->max_tp_rate[i] = mp->fixed_rate_idx;
 613                 mi->max_prob_rate = mp->fixed_rate_idx;
 614         }
 615 #endif
 616
 617         /* Reset update timer */
 618         mi->stats_update = jiffies;
 619 }
 620
 621 static bool
 622 minstrel_ht_txstat_valid(struct minstrel_priv *mp, struct ieee80211_tx_rate *rate)
 623 {
 624         if (rate->idx < 0)
 625                 return false;
 626
 627         if (!rate->count)
 628                 return false;
 629
 630         if (rate->flags & IEEE80211_TX_RC_MCS ||
 631             rate->flags & IEEE80211_TX_RC_VHT_MCS)
 632                 return true;
 633
 634         return rate->idx == mp->cck_rates[0] ||
 635                rate->idx == mp->cck_rates[1] ||
 636                rate->idx == mp->cck_rates[2] ||
 637                rate->idx == mp->cck_rates[3];
 638 }
 639
 640 static void
 641 minstrel_next_sample_idx(struct minstrel_ht_sta *mi)
 642 {
 643         struct minstrel_mcs_group_data *mg;
 644
 645         for (;;) {
 646                 mi->sample_group++;
 647                 mi->sample_group %= ARRAY_SIZE(minstrel_mcs_groups);
 648                 mg = &mi->groups[mi->sample_group];
 649
 650                 if (!mg->supported)
 651                         continue;
 652
 653                 if (++mg->index >= MCS_GROUP_RATES) {
 654                         mg->index = 0;
 655                         if (++mg->column >= ARRAY_SIZE(sample_table))
 656                                 mg->column = 0;
 657                 }
 658                 break;
 659         }
 660 }
 661
 662 static void
 663 minstrel_downgrade_rate(struct minstrel_ht_sta *mi, u16 *idx, bool primary)
 664 {
 665         int group, orig_group;
 666
 667         orig_group = group = *idx / MCS_GROUP_RATES;
 668         while (group > 0) {
 669                 group--;
 670
 671                 if (!mi->groups[group].supported)
 672                         continue;
 673
 674                 if (minstrel_mcs_groups[group].streams >
 675                     minstrel_mcs_groups[orig_group].streams)
 676                         continue;
 677
 678                 if (primary)
 679                         *idx = mi->groups[group].max_group_tp_rate[0];
 680                 else
 681                         *idx = mi->groups[group].max_group_tp_rate[1];
 682                 break;
 683         }
 684 }
 685
 686 static void
 687 minstrel_aggr_check(struct ieee80211_sta *pubsta, struct sk_buff *skb)
 688 {
 689         struct ieee80211_hdr *hdr = (struct ieee80211_hdr *) skb->data;
 690         struct sta_info *sta = container_of(pubsta, struct sta_info, sta);
 691         u16 tid;
 692
 693         if (skb_get_queue_mapping(skb) == IEEE80211_AC_VO)
 694                 return;
 695
 696         if (unlikely(!ieee80211_is_data_qos(hdr->frame_control)))
 697                 return;
 698
 699         if (unlikely(skb->protocol == cpu_to_be16(ETH_P_PAE)))
 700                 return;
 701
 702         tid = *ieee80211_get_qos_ctl(hdr) & IEEE80211_QOS_CTL_TID_MASK;
 703         if (likely(sta->ampdu_mlme.tid_tx[tid]))
 704                 return;
 705
 706         ieee80211_start_tx_ba_session(pubsta, tid, 5000);
 707 }
 708
 709 static void
 710 minstrel_ht_tx_status(void *priv, struct ieee80211_supported_band *sband,
 711                       struct ieee80211_sta *sta, void *priv_sta,
 712                       struct sk_buff *skb)
 713 {
 714         struct minstrel_ht_sta_priv *msp = priv_sta;
 715         struct minstrel_ht_sta *mi = &msp->ht;
 716         struct ieee80211_tx_info *info = IEEE80211_SKB_CB(skb);
 717         struct ieee80211_tx_rate *ar = info->status.rates;
 718         struct minstrel_rate_stats *rate, *rate2;
 719         struct minstrel_priv *mp = priv;
 720         bool last, update = false;
 721         int i;
 722
 723         if (!msp->is_ht)
 724                 return mac80211_minstrel.tx_status(priv, sband, sta, &msp->legacy, skb);
 725
 726         /* This packet was aggregated but doesn't carry status info */
 727         if ((info->flags & IEEE80211_TX_CTL_AMPDU) &&
 728             !(info->flags & IEEE80211_TX_STAT_AMPDU))
 729                 return;
 730
 731         if (!(info->flags & IEEE80211_TX_STAT_AMPDU)) {
 732                 info->status.ampdu_ack_len =
 733                         (info->flags & IEEE80211_TX_STAT_ACK ? 1 : 0);
 734                 info->status.ampdu_len = 1;
 735         }
 736
 737         mi->ampdu_packets++;
 738         mi->ampdu_len += info->status.ampdu_len;
 739
 740         if (!mi->sample_wait && !mi->sample_tries && mi->sample_count > 0) {
 741                 mi->sample_wait = 16 + 2 * MINSTREL_TRUNC(mi->avg_ampdu_len);
 742                 mi->sample_tries = 1;
 743                 mi->sample_count--;
 744         }
 745
 746         if (info->flags & IEEE80211_TX_CTL_RATE_CTRL_PROBE)
 747                 mi->sample_packets += info->status.ampdu_len;
 748
 749         last = !minstrel_ht_txstat_valid(mp, &ar[0]);
 750         for (i = 0; !last; i++) {
 751                 last = (i == IEEE80211_TX_MAX_RATES - 1) ||
 752                        !minstrel_ht_txstat_valid(mp, &ar[i + 1]);
 753
 754                 rate = minstrel_ht_get_stats(mp, mi, &ar[i]);
 755
 756                 if (last)
 757                         rate->success += info->status.ampdu_ack_len;
 758
 759                 rate->attempts += ar[i].count * info->status.ampdu_len;
 760         }
 761
 762         /*
 763          * check for sudden death of spatial multiplexing,
 764          * downgrade to a lower number of streams if necessary.
 765          */
 766         rate = minstrel_get_ratestats(mi, mi->max_tp_rate[0]);
 767         if (rate->attempts > 30 &&
 768             MINSTREL_FRAC(rate->success, rate->attempts) <
 769             MINSTREL_FRAC(20, 100)) {
 770                 minstrel_downgrade_rate(mi, &mi->max_tp_rate[0], true);
 771                 update = true;
 772         }
 773
 774         rate2 = minstrel_get_ratestats(mi, mi->max_tp_rate[1]);
 775         if (rate2->attempts > 30 &&
 776             MINSTREL_FRAC(rate2->success, rate2->attempts) <
 777             MINSTREL_FRAC(20, 100)) {
 778                 minstrel_downgrade_rate(mi, &mi->max_tp_rate[1], false);
 779                 update = true;
 780         }
 781
 782         if (time_after(jiffies, mi->stats_update + (mp->update_interval / 2 * HZ) / 1000)) {
 783                 update = true;
 784                 minstrel_ht_update_stats(mp, mi);
 785                 if (!(info->flags & IEEE80211_TX_CTL_AMPDU) &&
 786                     mi->max_prob_rate / MCS_GROUP_RATES != MINSTREL_CCK_GROUP)
 787                         minstrel_aggr_check(sta, skb);
 788         }
 789
 790         if (update)
 791                 minstrel_ht_update_rates(mp, mi);
 792 }
 793
 794 static void
 795 minstrel_calc_retransmit(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi,
 796                          int index)
 797 {
 798         struct minstrel_rate_stats *mr;
 799         const struct mcs_group *group;
 800         unsigned int tx_time, tx_time_rtscts, tx_time_data;
 801         unsigned int cw = mp->cw_min;
 802         unsigned int ctime = 0;
 803         unsigned int t_slot = 9; /* FIXME */
 804         unsigned int ampdu_len = MINSTREL_TRUNC(mi->avg_ampdu_len);
 805         unsigned int overhead = 0, overhead_rtscts = 0;
 806
 807         mr = minstrel_get_ratestats(mi, index);
 808         if (mr->probability < MINSTREL_FRAC(1, 10)) {
 809                 mr->retry_count = 1;
 810                 mr->retry_count_rtscts = 1;
 811                 return;
 812         }
 813
 814         mr->retry_count = 2;
 815         mr->retry_count_rtscts = 2;
 816         mr->retry_updated = true;
 817
 818         group = &minstrel_mcs_groups[index / MCS_GROUP_RATES];
 819         tx_time_data = group->duration[index % MCS_GROUP_RATES] * ampdu_len / 1000;
 820
 821         /* Contention time for first 2 tries */
 822         ctime = (t_slot * cw) >> 1;
 823         cw = min((cw << 1) | 1, mp->cw_max);
 824         ctime += (t_slot * cw) >> 1;
 825         cw = min((cw << 1) | 1, mp->cw_max);
 826
 827         if (index / MCS_GROUP_RATES != MINSTREL_CCK_GROUP) {
 828                 overhead = mi->overhead;
 829                 overhead_rtscts = mi->overhead_rtscts;
 830         }
 831
 832         /* Total TX time for data and Contention after first 2 tries */
 833         tx_time = ctime + 2 * (overhead + tx_time_data);
 834         tx_time_rtscts = ctime + 2 * (overhead_rtscts + tx_time_data);
 835
 836         /* See how many more tries we can fit inside segment size */
 837         do {
 838                 /* Contention time for this try */
 839                 ctime = (t_slot * cw) >> 1;
 840                 cw = min((cw << 1) | 1, mp->cw_max);
 841
 842                 /* Total TX time after this try */
 843                 tx_time += ctime + overhead + tx_time_data;
 844                 tx_time_rtscts += ctime + overhead_rtscts + tx_time_data;
 845
 846                 if (tx_time_rtscts < mp->segment_size)
 847                         mr->retry_count_rtscts++;
 848         } while ((tx_time < mp->segment_size) &&
 849                  (++mr->retry_count < mp->max_retry));
 850 }
 851
 852
 853 static void
 854 minstrel_ht_set_rate(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi,
 855                      struct ieee80211_sta_rates *ratetbl, int offset, int index)
 856 {
 857         const struct mcs_group *group = &minstrel_mcs_groups[index / MCS_GROUP_RATES];
 858         struct minstrel_rate_stats *mr;
 859         u8 idx;
 860         u16 flags = group->flags;
 861
 862         mr = minstrel_get_ratestats(mi, index);
 863         if (!mr->retry_updated)
 864                 minstrel_calc_retransmit(mp, mi, index);
 865
 866         if (mr->probability < MINSTREL_FRAC(20, 100) || !mr->retry_count) {
 867                 ratetbl->rate[offset].count = 2;
 868                 ratetbl->rate[offset].count_rts = 2;
 869                 ratetbl->rate[offset].count_cts = 2;
 870         } else {
 871                 ratetbl->rate[offset].count = mr->retry_count;
 872                 ratetbl->rate[offset].count_cts = mr->retry_count;
 873                 ratetbl->rate[offset].count_rts = mr->retry_count_rtscts;
 874         }
 875
 876         if (index / MCS_GROUP_RATES == MINSTREL_CCK_GROUP)
 877                 idx = mp->cck_rates[index % ARRAY_SIZE(mp->cck_rates)];
 878         else if (flags & IEEE80211_TX_RC_VHT_MCS)
 879                 idx = ((group->streams - 1) << 4) |
 880                       ((index % MCS_GROUP_RATES) & 0xF);
 881         else
 882                 idx = index % MCS_GROUP_RATES + (group->streams - 1) * 8;
 883
 884         if (offset > 0) {
 885                 ratetbl->rate[offset].count = ratetbl->rate[offset].count_rts;
 886                 flags |= IEEE80211_TX_RC_USE_RTS_CTS;
 887         }
 888
 889         ratetbl->rate[offset].idx = idx;
 890         ratetbl->rate[offset].flags = flags;
 891 }
 892
 893 static void
 894 minstrel_ht_update_rates(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi)
 895 {
 896         struct ieee80211_sta_rates *rates;
 897         int i = 0;
 898
 899         rates = kzalloc(sizeof(*rates), GFP_ATOMIC);
 900         if (!rates)
 901                 return;
 902
 903         /* Start with max_tp_rate[0] */
 904         minstrel_ht_set_rate(mp, mi, rates, i++, mi->max_tp_rate[0]);
 905
 906         if (mp->hw->max_rates >= 3) {
 907                 /* At least 3 tx rates supported, use max_tp_rate[1] next */
 908                 minstrel_ht_set_rate(mp, mi, rates, i++, mi->max_tp_rate[1]);
 909         }
 910
 911         if (mp->hw->max_rates >= 2) {
 912                 /*
 913                  * At least 2 tx rates supported, use max_prob_rate next */
 914                 minstrel_ht_set_rate(mp, mi, rates, i++, mi->max_prob_rate);
 915         }
 916
 917         rates->rate[i].idx = -1;
 918         rate_control_set_rates(mp->hw, mi->sta, rates);
 919 }
 920
 921 static inline int
 922 minstrel_get_duration(int index)
 923 {
 924         const struct mcs_group *group = &minstrel_mcs_groups[index / MCS_GROUP_RATES];
 925         return group->duration[index % MCS_GROUP_RATES];
 926 }
 927
 928 static int
 929 minstrel_get_sample_rate(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi)
 930 {
 931         struct minstrel_rate_stats *mr;
 932         struct minstrel_mcs_group_data *mg;
 933         unsigned int sample_dur, sample_group, cur_max_tp_streams;
 934         int sample_idx = 0;
 935
 936         if (mi->sample_wait > 0) {
 937                 mi->sample_wait--;
 938                 return -1;
 939         }
 940
 941         if (!mi->sample_tries)
 942                 return -1;
 943
 944         sample_group = mi->sample_group;
 945         mg = &mi->groups[sample_group];
 946         sample_idx = sample_table[mg->column][mg->index];
 947         minstrel_next_sample_idx(mi);
 948
 949         if (!(mg->supported & BIT(sample_idx)))
 950                 return -1;
 951
 952         mr = &mg->rates[sample_idx];
 953         sample_idx += sample_group * MCS_GROUP_RATES;
 954
 955         /*
 956          * Sampling might add some overhead (RTS, no aggregation)
 957          * to the frame. Hence, don't use sampling for the currently
 958          * used rates.
 959          */
 960         if (sample_idx == mi->max_tp_rate[0] ||
 961             sample_idx == mi->max_tp_rate[1] ||
 962             sample_idx == mi->max_prob_rate)
 963                 return -1;
 964
 965         /*
 966          * Do not sample if the probability is already higher than 95%
 967          * to avoid wasting airtime.
 968          */
 969         if (mr->probability > MINSTREL_FRAC(95, 100))
 970                 return -1;
 971
 972         /*
 973          * Make sure that lower rates get sampled only occasionally,
 974          * if the link is working perfectly.
 975          */
 976
 977         cur_max_tp_streams = minstrel_mcs_groups[mi->max_tp_rate[0] /
 978                 MCS_GROUP_RATES].streams;
 979         sample_dur = minstrel_get_duration(sample_idx);
 980         if (sample_dur >= minstrel_get_duration(mi->max_tp_rate[1]) &&
 981             (cur_max_tp_streams - 1 <
 982              minstrel_mcs_groups[sample_group].streams ||
 983              sample_dur >= minstrel_get_duration(mi->max_prob_rate))) {
 984                 if (mr->sample_skipped < 20)
 985                         return -1;
 986
 987                 if (mi->sample_slow++ > 2)
 988                         return -1;
 989         }
 990         mi->sample_tries--;
 991
 992         return sample_idx;
 993 }
 994
 995 static void
 996 minstrel_ht_check_cck_shortpreamble(struct minstrel_priv *mp,
 997                                     struct minstrel_ht_sta *mi, bool val)
 998 {
 999         u8 supported = mi->groups[MINSTREL_CCK_GROUP].supported;
1000
1001         if (!supported || !mi->cck_supported_short)
1002                 return;
1003
1004         if (supported & (mi->cck_supported_short << (val * 4)))
1005                 return;
1006
1007         supported ^= mi->cck_supported_short | (mi->cck_supported_short << 4);
1008         mi->groups[MINSTREL_CCK_GROUP].supported = supported;
1009 }
1010
1011 static void
1012 minstrel_ht_get_rate(void *priv, struct ieee80211_sta *sta, void *priv_sta,
1013                      struct ieee80211_tx_rate_control *txrc)
1014 {
1015         const struct mcs_group *sample_group;
1016         struct ieee80211_tx_info *info = IEEE80211_SKB_CB(txrc->skb);
1017         struct ieee80211_tx_rate *rate = &info->status.rates[0];
1018         struct minstrel_ht_sta_priv *msp = priv_sta;
1019         struct minstrel_ht_sta *mi = &msp->ht;
1020         struct minstrel_priv *mp = priv;
1021         int sample_idx;
1022
1023         if (rate_control_send_low(sta, priv_sta, txrc))
1024                 return;
1025
1026         if (!msp->is_ht)
1027                 return mac80211_minstrel.get_rate(priv, sta, &msp->legacy, txrc);
1028
1029         info->flags |= mi->tx_flags;
1030         minstrel_ht_check_cck_shortpreamble(mp, mi, txrc->short_preamble);
1031
1032 #ifdef CONFIG_MAC80211_DEBUGFS
1033         if (mp->fixed_rate_idx != -1)
1034                 return;
1035 #endif
1036
1037         /* Don't use EAPOL frames for sampling on non-mrr hw */
1038         if (mp->hw->max_rates == 1 &&
1039             (info->control.flags & IEEE80211_TX_CTRL_PORT_CTRL_PROTO))
1040                 sample_idx = -1;
1041         else
1042                 sample_idx = minstrel_get_sample_rate(mp, mi);
1043
1044         mi->total_packets++;
1045
1046         /* wraparound */
1047         if (mi->total_packets == ~0) {
1048                 mi->total_packets = 0;
1049                 mi->sample_packets = 0;
1050         }
1051
1052         if (sample_idx < 0)
1053                 return;
1054
1055         sample_group = &minstrel_mcs_groups[sample_idx / MCS_GROUP_RATES];
1056         info->flags |= IEEE80211_TX_CTL_RATE_CTRL_PROBE;
1057         rate->count = 1;
1058
1059         if (sample_idx / MCS_GROUP_RATES == MINSTREL_CCK_GROUP) {
1060                 int idx = sample_idx % ARRAY_SIZE(mp->cck_rates);
1061                 rate->idx = mp->cck_rates[idx];
1062         } else if (sample_group->flags & IEEE80211_TX_RC_VHT_MCS) {
1063                 ieee80211_rate_set_vht(rate, sample_idx % MCS_GROUP_RATES,
1064                                        sample_group->streams);
1065         } else {
1066                 rate->idx = sample_idx % MCS_GROUP_RATES +
1067                             (sample_group->streams - 1) * 8;
1068         }
1069
1070         rate->flags = sample_group->flags;
1071 }
1072
1073 static void
1074 minstrel_ht_update_cck(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi,
1075                        struct ieee80211_supported_band *sband,
1076                        struct ieee80211_sta *sta)
1077 {
1078         int i;
1079
1080         if (sband->band != IEEE80211_BAND_2GHZ)
1081                 return;
1082
1083         if (!(mp->hw->flags & IEEE80211_HW_SUPPORTS_HT_CCK_RATES))
1084                 return;
1085
1086         mi->cck_supported = 0;
1087         mi->cck_supported_short = 0;
1088         for (i = 0; i < 4; i++) {
1089                 if (!rate_supported(sta, sband->band, mp->cck_rates[i]))
1090                         continue;
1091
1092                 mi->cck_supported |= BIT(i);
1093                 if (sband->bitrates[i].flags & IEEE80211_RATE_SHORT_PREAMBLE)
1094                         mi->cck_supported_short |= BIT(i);
1095         }
1096
1097         mi->groups[MINSTREL_CCK_GROUP].supported = mi->cck_supported;
1098 }
1099
1100 static void
1101 minstrel_ht_update_caps(void *priv, struct ieee80211_supported_band *sband,
1102                         struct cfg80211_chan_def *chandef,
1103                         struct ieee80211_sta *sta, void *priv_sta)
1104 {
1105         struct minstrel_priv *mp = priv;
1106         struct minstrel_ht_sta_priv *msp = priv_sta;
1107         struct minstrel_ht_sta *mi = &msp->ht;
1108         struct ieee80211_mcs_info *mcs = &sta->ht_cap.mcs;
1109         u16 sta_cap = sta->ht_cap.cap;
1110         struct ieee80211_sta_vht_cap *vht_cap = &sta->vht_cap;
1111         int use_vht;
1112         int n_supported = 0;
1113         int ack_dur;
1114         int stbc;
1115         int i;
1116
1117         /* fall back to the old minstrel for legacy stations */
1118         if (!sta->ht_cap.ht_supported)
1119                 goto use_legacy;
1120
1121         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(minstrel_mcs_groups) != MINSTREL_GROUPS_NB);
1122
1123 #ifdef CONFIG_MAC80211_RC_MINSTREL_VHT
1124         if (vht_cap->vht_supported)
1125                 use_vht = vht_cap->vht_mcs.tx_mcs_map != cpu_to_le16(~0);
1126         else
1127 #endif
1128         use_vht = 0;
1129
1130         msp->is_ht = true;
1131         memset(mi, 0, sizeof(*mi));
1132
1133         mi->sta = sta;
1134         mi->stats_update = jiffies;
1135
1136         ack_dur = ieee80211_frame_duration(sband->band, 10, 60, 1, 1, 0);
1137         mi->overhead = ieee80211_frame_duration(sband->band, 0, 60, 1, 1, 0);
1138         mi->overhead += ack_dur;
1139         mi->overhead_rtscts = mi->overhead + 2 * ack_dur;
1140
1141         mi->avg_ampdu_len = MINSTREL_FRAC(1, 1);
1142
1143         /* When using MRR, sample more on the first attempt, without delay */
1144         if (mp->has_mrr) {
1145                 mi->sample_count = 16;
1146                 mi->sample_wait = 0;
1147         } else {
1148                 mi->sample_count = 8;
1149                 mi->sample_wait = 8;
1150         }
1151         mi->sample_tries = 4;
1152
1153         /* TODO tx_flags for vht - ATM the RC API is not fine-grained enough */
1154         if (!use_vht) {
1155                 stbc = (sta_cap & IEEE80211_HT_CAP_RX_STBC) >>
1156                         IEEE80211_HT_CAP_RX_STBC_SHIFT;
1157                 mi->tx_flags |= stbc << IEEE80211_TX_CTL_STBC_SHIFT;
1158
1159                 if (sta_cap & IEEE80211_HT_CAP_LDPC_CODING)
1160                         mi->tx_flags |= IEEE80211_TX_CTL_LDPC;
1161         }
1162
1163         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mi->groups); i++) {
1164                 u32 gflags = minstrel_mcs_groups[i].flags;
1165                 int bw, nss;
1166
1167                 mi->groups[i].supported = 0;
1168                 if (i == MINSTREL_CCK_GROUP) {
1169                         minstrel_ht_update_cck(mp, mi, sband, sta);
1170                         continue;
1171                 }
1172
1173                 if (gflags & IEEE80211_TX_RC_SHORT_GI) {
1174                         if (gflags & IEEE80211_TX_RC_40_MHZ_WIDTH) {
1175                                 if (!(sta_cap & IEEE80211_HT_CAP_SGI_40))
1176                                         continue;
1177                         } else {
1178                                 if (!(sta_cap & IEEE80211_HT_CAP_SGI_20))
1179                                         continue;
1180                         }
1181                 }
1182
1183                 if (gflags & IEEE80211_TX_RC_40_MHZ_WIDTH &&
1184                     sta->bandwidth < IEEE80211_STA_RX_BW_40)
1185                         continue;
1186
1187                 nss = minstrel_mcs_groups[i].streams;
1188
1189                 /* Mark MCS > 7 as unsupported if STA is in static SMPS mode */
1190                 if (sta->smps_mode == IEEE80211_SMPS_STATIC && nss > 1)
1191                         continue;
1192
1193                 /* HT rate */
1194                 if (gflags & IEEE80211_TX_RC_MCS) {
1195 #ifdef CONFIG_MAC80211_RC_MINSTREL_VHT
1196                         if (use_vht && minstrel_vht_only)
1197                                 continue;
1198 #endif
1199                         mi->groups[i].supported = mcs->rx_mask[nss - 1];
1200                         if (mi->groups[i].supported)
1201                                 n_supported++;
1202                         continue;
1203                 }
1204
1205                 /* VHT rate */
1206                 if (!vht_cap->vht_supported ||
1207                     WARN_ON(!(gflags & IEEE80211_TX_RC_VHT_MCS)) ||
1208                     WARN_ON(gflags & IEEE80211_TX_RC_160_MHZ_WIDTH))
1209                         continue;
1210
1211                 if (gflags & IEEE80211_TX_RC_80_MHZ_WIDTH) {
1212                         if (sta->bandwidth < IEEE80211_STA_RX_BW_80 ||
1213                             ((gflags & IEEE80211_TX_RC_SHORT_GI) &&
1214                              !(vht_cap->cap & IEEE80211_VHT_CAP_SHORT_GI_80))) {
1215                                 continue;
1216                         }
1217                 }
1218
1219                 if (gflags & IEEE80211_TX_RC_40_MHZ_WIDTH)
1220                         bw = BW_40;
1221                 else if (gflags & IEEE80211_TX_RC_80_MHZ_WIDTH)
1222                         bw = BW_80;
1223                 else
1224                         bw = BW_20;
1225
1226                 mi->groups[i].supported = minstrel_get_valid_vht_rates(bw, nss,
1227                                 vht_cap->vht_mcs.tx_mcs_map);
1228
1229                 if (mi->groups[i].supported)
1230                         n_supported++;
1231         }
1232
1233         if (!n_supported)
1234                 goto use_legacy;
1235
1236         /* create an initial rate table with the lowest supported rates */
1237         minstrel_ht_update_stats(mp, mi);
1238         minstrel_ht_update_rates(mp, mi);
1239
1240         return;
1241
1242 use_legacy:
1243         msp->is_ht = false;
1244         memset(&msp->legacy, 0, sizeof(msp->legacy));
1245         msp->legacy.r = msp->ratelist;
1246         msp->legacy.sample_table = msp->sample_table;
1247         return mac80211_minstrel.rate_init(priv, sband, chandef, sta,
1248                                            &msp->legacy);
1249 }
1250
1251 static void
1252 minstrel_ht_rate_init(void *priv, struct ieee80211_supported_band *sband,
1253                       struct cfg80211_chan_def *chandef,
1254                       struct ieee80211_sta *sta, void *priv_sta)
1255 {
1256         minstrel_ht_update_caps(priv, sband, chandef, sta, priv_sta);
1257 }
1258
1259 static void
1260 minstrel_ht_rate_update(void *priv, struct ieee80211_supported_band *sband,
1261                         struct cfg80211_chan_def *chandef,
1262                         struct ieee80211_sta *sta, void *priv_sta,
1263                         u32 changed)
1264 {
1265         minstrel_ht_update_caps(priv, sband, chandef, sta, priv_sta);
1266 }
1267
1268 static void *
1269 minstrel_ht_alloc_sta(void *priv, struct ieee80211_sta *sta, gfp_t gfp)
1270 {
1271         struct ieee80211_supported_band *sband;
1272         struct minstrel_ht_sta_priv *msp;
1273         struct minstrel_priv *mp = priv;
1274         struct ieee80211_hw *hw = mp->hw;
1275         int max_rates = 0;
1276         int i;
1277
1278         for (i = 0; i < IEEE80211_NUM_BANDS; i++) {
1279                 sband = hw->wiphy->bands[i];
1280                 if (sband && sband->n_bitrates > max_rates)
1281                         max_rates = sband->n_bitrates;
1282         }
1283
1284         msp = kzalloc(sizeof(*msp), gfp);
1285         if (!msp)
1286                 return NULL;
1287
1288         msp->ratelist = kzalloc(sizeof(struct minstrel_rate) * max_rates, gfp);
1289         if (!msp->ratelist)
1290                 goto error;
1291
1292         msp->sample_table = kmalloc(SAMPLE_COLUMNS * max_rates, gfp);
1293         if (!msp->sample_table)
1294                 goto error1;
1295
1296         return msp;
1297
1298 error1:
1299         kfree(msp->ratelist);
1300 error:
1301         kfree(msp);
1302         return NULL;
1303 }
1304
1305 static void
1306 minstrel_ht_free_sta(void *priv, struct ieee80211_sta *sta, void *priv_sta)
1307 {
1308         struct minstrel_ht_sta_priv *msp = priv_sta;
1309
1310         kfree(msp->sample_table);
1311         kfree(msp->ratelist);
1312         kfree(msp);
1313 }
1314
1315 static void *
1316 minstrel_ht_alloc(struct ieee80211_hw *hw, struct dentry *debugfsdir)
1317 {
1318         return mac80211_minstrel.alloc(hw, debugfsdir);
1319 }
1320
1321 static void
1322 minstrel_ht_free(void *priv)
1323 {
1324         mac80211_minstrel.free(priv);
1325 }
1326
1327 static u32 minstrel_ht_get_expected_throughput(void *priv_sta)
1328 {
1329         struct minstrel_ht_sta_priv *msp = priv_sta;
1330         struct minstrel_ht_sta *mi = &msp->ht;
1331         int i, j;
1332
1333         if (!msp->is_ht)
1334                 return mac80211_minstrel.get_expected_throughput(priv_sta);
1335
1336         i = mi->max_tp_rate[0] / MCS_GROUP_RATES;
1337         j = mi->max_tp_rate[0] % MCS_GROUP_RATES;
1338
1339         /* convert cur_tp from pkt per second in kbps */
1340         return mi->groups[i].rates[j].cur_tp * AVG_PKT_SIZE * 8 / 1024;
1341 }
1342
1343 static const struct rate_control_ops mac80211_minstrel_ht = {
1344         .name = "minstrel_ht",
1345         .tx_status = minstrel_ht_tx_status,
1346         .get_rate = minstrel_ht_get_rate,
1347         .rate_init = minstrel_ht_rate_init,
1348         .rate_update = minstrel_ht_rate_update,
1349         .alloc_sta = minstrel_ht_alloc_sta,
1350         .free_sta = minstrel_ht_free_sta,
1351         .alloc = minstrel_ht_alloc,
1352         .free = minstrel_ht_free,
1353 #ifdef CONFIG_MAC80211_DEBUGFS
1354         .add_sta_debugfs = minstrel_ht_add_sta_debugfs,
1355         .remove_sta_debugfs = minstrel_ht_remove_sta_debugfs,
1356 #endif
1357         .get_expected_throughput = minstrel_ht_get_expected_throughput,
1358 };
1359
1360
1361 static void __init init_sample_table(void)
1362 {
1363         int col, i, new_idx;
1364         u8 rnd[MCS_GROUP_RATES];
1365
1366         memset(sample_table, 0xff, sizeof(sample_table));
1367         for (col = 0; col < SAMPLE_COLUMNS; col++) {
1368                 prandom_bytes(rnd, sizeof(rnd));
1369                 for (i = 0; i < MCS_GROUP_RATES; i++) {
1370                         new_idx = (i + rnd[i]) % MCS_GROUP_RATES;
1371                         while (sample_table[col][new_idx] != 0xff)
1372                                 new_idx = (new_idx + 1) % MCS_GROUP_RATES;
1373
1374                         sample_table[col][new_idx] = i;
1375                 }
1376         }
1377 }
1378
1379 int __init
1380 rc80211_minstrel_ht_init(void)
1381 {
1382         init_sample_table();
1383         return ieee80211_rate_control_register(&mac80211_minstrel_ht);
1384 }
1385
1386 void
1387 rc80211_minstrel_ht_exit(void)
1388 {
1389         ieee80211_rate_control_unregister(&mac80211_minstrel_ht);
1390 }