net/mac80211/rc80211_minstrel_ht.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2010-2013 Felix Fietkau <nbd@openwrt.org>
   4  * Copyright (C) 2019-2020 Intel Corporation
   5  */
   6 #include <linux/netdevice.h>
   7 #include <linux/types.h>
   8 #include <linux/skbuff.h>
   9 #include <linux/debugfs.h>
  10 #include <linux/random.h>
  11 #include <linux/moduleparam.h>
  12 #include <linux/ieee80211.h>
  13 #include <net/mac80211.h>
  14 #include "rate.h"
  15 #include "sta_info.h"
  16 #include "rc80211_minstrel_ht.h"
  17
  18 #define AVG_AMPDU_SIZE  16
  19 #define AVG_PKT_SIZE    1200
  20
  21 #define SAMPLE_SWITCH_THR       100
  22
  23 /* Number of bits for an average sized packet */
  24 #define MCS_NBITS ((AVG_PKT_SIZE * AVG_AMPDU_SIZE) << 3)
  25
  26 /* Number of symbols for a packet with (bps) bits per symbol */
  27 #define MCS_NSYMS(bps) DIV_ROUND_UP(MCS_NBITS, (bps))
  28
  29 /* Transmission time (nanoseconds) for a packet containing (syms) symbols */
  30 #define MCS_SYMBOL_TIME(sgi, syms)                                      \
  31         (sgi ?                                                          \
  32           ((syms) * 18000 + 4000) / 5 : /* syms * 3.6 us */             \
  33           ((syms) * 1000) << 2          /* syms * 4 us */               \
  34         )
  35
  36 /* Transmit duration for the raw data part of an average sized packet */
  37 #define MCS_DURATION(streams, sgi, bps) \
  38         (MCS_SYMBOL_TIME(sgi, MCS_NSYMS((streams) * (bps))) / AVG_AMPDU_SIZE)
  39
  40 #define BW_20                   0
  41 #define BW_40                   1
  42 #define BW_80                   2
  43
  44 /*
  45  * Define group sort order: HT40 -> SGI -> #streams
  46  */
  47 #define GROUP_IDX(_streams, _sgi, _ht40)        \
  48         MINSTREL_HT_GROUP_0 +                   \
  49         MINSTREL_MAX_STREAMS * 2 * _ht40 +      \
  50         MINSTREL_MAX_STREAMS * _sgi +   \
  51         _streams - 1
  52
  53 #define _MAX(a, b) (((a)>(b))?(a):(b))
  54
  55 #define GROUP_SHIFT(duration)                                           \
  56         _MAX(0, 16 - __builtin_clz(duration))
  57
  58 /* MCS rate information for an MCS group */
  59 #define __MCS_GROUP(_streams, _sgi, _ht40, _s)                          \
  60         [GROUP_IDX(_streams, _sgi, _ht40)] = {                          \
  61         .streams = _streams,                                            \
  62         .shift = _s,                                                    \
  63         .bw = _ht40,                                                    \
  64         .flags =                                                        \
  65                 IEEE80211_TX_RC_MCS |                                   \
  66                 (_sgi ? IEEE80211_TX_RC_SHORT_GI : 0) |                 \
  67                 (_ht40 ? IEEE80211_TX_RC_40_MHZ_WIDTH : 0),             \
  68         .duration = {                                                   \
  69                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 54 : 26) >> _s,    \
  70                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 108 : 52) >> _s,   \
  71                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 162 : 78) >> _s,   \
  72                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 216 : 104) >> _s,  \
  73                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 324 : 156) >> _s,  \
  74                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 432 : 208) >> _s,  \
  75                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 486 : 234) >> _s,  \
  76                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 540 : 260) >> _s   \
  77         }                                                               \
  78 }
  79
  80 #define MCS_GROUP_SHIFT(_streams, _sgi, _ht40)                          \
  81         GROUP_SHIFT(MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 54 : 26))
  82
  83 #define MCS_GROUP(_streams, _sgi, _ht40)                                \
  84         __MCS_GROUP(_streams, _sgi, _ht40,                              \
  85                     MCS_GROUP_SHIFT(_streams, _sgi, _ht40))
  86
  87 #define VHT_GROUP_IDX(_streams, _sgi, _bw)                              \
  88         (MINSTREL_VHT_GROUP_0 +                                         \
  89          MINSTREL_MAX_STREAMS * 2 * (_bw) +                             \
  90          MINSTREL_MAX_STREAMS * (_sgi) +                                \
  91          (_streams) - 1)
  92
  93 #define BW2VBPS(_bw, r3, r2, r1)                                        \
  94         (_bw == BW_80 ? r3 : _bw == BW_40 ? r2 : r1)
  95
  96 #define __VHT_GROUP(_streams, _sgi, _bw, _s)                            \
  97         [VHT_GROUP_IDX(_streams, _sgi, _bw)] = {                        \
  98         .streams = _streams,                                            \
  99         .shift = _s,                                                    \
 100         .bw = _bw,                                                      \
 101         .flags =                                                        \
 102                 IEEE80211_TX_RC_VHT_MCS |                               \
 103                 (_sgi ? IEEE80211_TX_RC_SHORT_GI : 0) |                 \
 104                 (_bw == BW_80 ? IEEE80211_TX_RC_80_MHZ_WIDTH :          \
 105                  _bw == BW_40 ? IEEE80211_TX_RC_40_MHZ_WIDTH : 0),      \
 106         .duration = {                                                   \
 107                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
 108                              BW2VBPS(_bw,  117,  54,  26)) >> _s,       \
 109                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
 110                              BW2VBPS(_bw,  234, 108,  52)) >> _s,       \
 111                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
 112                              BW2VBPS(_bw,  351, 162,  78)) >> _s,       \
 113                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
 114                              BW2VBPS(_bw,  468, 216, 104)) >> _s,       \
 115                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
 116                              BW2VBPS(_bw,  702, 324, 156)) >> _s,       \
 117                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
 118                              BW2VBPS(_bw,  936, 432, 208)) >> _s,       \
 119                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
 120                              BW2VBPS(_bw, 1053, 486, 234)) >> _s,       \
 121                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
 122                              BW2VBPS(_bw, 1170, 540, 260)) >> _s,       \
 123                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
 124                              BW2VBPS(_bw, 1404, 648, 312)) >> _s,       \
 125                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
 126                              BW2VBPS(_bw, 1560, 720, 346)) >> _s        \
 127         }                                                               \
 128 }
 129
 130 #define VHT_GROUP_SHIFT(_streams, _sgi, _bw)                            \
 131         GROUP_SHIFT(MCS_DURATION(_streams, _sgi,                        \
 132                                  BW2VBPS(_bw,  117,  54,  26)))
 133
 134 #define VHT_GROUP(_streams, _sgi, _bw)                                  \
 135         __VHT_GROUP(_streams, _sgi, _bw,                                \
 136                     VHT_GROUP_SHIFT(_streams, _sgi, _bw))
 137
 138 #define CCK_DURATION(_bitrate, _short)                  \
 139         (1000 * (10 /* SIFS */ +                        \
 140          (_short ? 72 + 24 : 144 + 48) +                \
 141          (8 * (AVG_PKT_SIZE + 4) * 10) / (_bitrate)))
 142
 143 #define CCK_DURATION_LIST(_short, _s)                   \
 144         CCK_DURATION(10, _short) >> _s,                 \
 145         CCK_DURATION(20, _short) >> _s,                 \
 146         CCK_DURATION(55, _short) >> _s,                 \
 147         CCK_DURATION(110, _short) >> _s
 148
 149 #define __CCK_GROUP(_s)                                 \
 150         [MINSTREL_CCK_GROUP] = {                        \
 151                 .streams = 1,                           \
 152                 .flags = 0,                             \
 153                 .shift = _s,                            \
 154                 .duration = {                           \
 155                         CCK_DURATION_LIST(false, _s),   \
 156                         CCK_DURATION_LIST(true, _s)     \
 157                 }                                       \
 158         }
 159
 160 #define CCK_GROUP_SHIFT                                 \
 161         GROUP_SHIFT(CCK_DURATION(10, false))
 162
 163 #define CCK_GROUP __CCK_GROUP(CCK_GROUP_SHIFT)
 164
 165 #define OFDM_DURATION(_bitrate)                         \
 166         (1000 * (16 /* SIFS + signal ext */ +           \
 167          16 /* T_PREAMBLE */ +                          \
 168          4 /* T_SIGNAL */ +                             \
 169          4 * (((16 + 80 * (AVG_PKT_SIZE + 4) + 6) /     \
 170               ((_bitrate) * 4)))))
 171
 172 #define OFDM_DURATION_LIST(_s)                          \
 173         OFDM_DURATION(60) >> _s,                        \
 174         OFDM_DURATION(90) >> _s,                        \
 175         OFDM_DURATION(120) >> _s,                       \
 176         OFDM_DURATION(180) >> _s,                       \
 177         OFDM_DURATION(240) >> _s,                       \
 178         OFDM_DURATION(360) >> _s,                       \
 179         OFDM_DURATION(480) >> _s,                       \
 180         OFDM_DURATION(540) >> _s
 181
 182 #define __OFDM_GROUP(_s)                                \
 183         [MINSTREL_OFDM_GROUP] = {                       \
 184                 .streams = 1,                           \
 185                 .flags = 0,                             \
 186                 .shift = _s,                            \
 187                 .duration = {                           \
 188                         OFDM_DURATION_LIST(_s),         \
 189                 }                                       \
 190         }
 191
 192 #define OFDM_GROUP_SHIFT                                \
 193         GROUP_SHIFT(OFDM_DURATION(60))
 194
 195 #define OFDM_GROUP __OFDM_GROUP(OFDM_GROUP_SHIFT)
 196
 197
 198 static bool minstrel_vht_only = true;
 199 module_param(minstrel_vht_only, bool, 0644);
 200 MODULE_PARM_DESC(minstrel_vht_only,
 201                  "Use only VHT rates when VHT is supported by sta.");
 202
 203 /*
 204  * To enable sufficiently targeted rate sampling, MCS rates are divided into
 205  * groups, based on the number of streams and flags (HT40, SGI) that they
 206  * use.
 207  *
 208  * Sortorder has to be fixed for GROUP_IDX macro to be applicable:
 209  * BW -> SGI -> #streams
 210  */
 211 const struct mcs_group minstrel_mcs_groups[] = {
 212         MCS_GROUP(1, 0, BW_20),
 213         MCS_GROUP(2, 0, BW_20),
 214         MCS_GROUP(3, 0, BW_20),
 215         MCS_GROUP(4, 0, BW_20),
 216
 217         MCS_GROUP(1, 1, BW_20),
 218         MCS_GROUP(2, 1, BW_20),
 219         MCS_GROUP(3, 1, BW_20),
 220         MCS_GROUP(4, 1, BW_20),
 221
 222         MCS_GROUP(1, 0, BW_40),
 223         MCS_GROUP(2, 0, BW_40),
 224         MCS_GROUP(3, 0, BW_40),
 225         MCS_GROUP(4, 0, BW_40),
 226
 227         MCS_GROUP(1, 1, BW_40),
 228         MCS_GROUP(2, 1, BW_40),
 229         MCS_GROUP(3, 1, BW_40),
 230         MCS_GROUP(4, 1, BW_40),
 231
 232         CCK_GROUP,
 233         OFDM_GROUP,
 234
 235         VHT_GROUP(1, 0, BW_20),
 236         VHT_GROUP(2, 0, BW_20),
 237         VHT_GROUP(3, 0, BW_20),
 238         VHT_GROUP(4, 0, BW_20),
 239
 240         VHT_GROUP(1, 1, BW_20),
 241         VHT_GROUP(2, 1, BW_20),
 242         VHT_GROUP(3, 1, BW_20),
 243         VHT_GROUP(4, 1, BW_20),
 244
 245         VHT_GROUP(1, 0, BW_40),
 246         VHT_GROUP(2, 0, BW_40),
 247         VHT_GROUP(3, 0, BW_40),
 248         VHT_GROUP(4, 0, BW_40),
 249
 250         VHT_GROUP(1, 1, BW_40),
 251         VHT_GROUP(2, 1, BW_40),
 252         VHT_GROUP(3, 1, BW_40),
 253         VHT_GROUP(4, 1, BW_40),
 254
 255         VHT_GROUP(1, 0, BW_80),
 256         VHT_GROUP(2, 0, BW_80),
 257         VHT_GROUP(3, 0, BW_80),
 258         VHT_GROUP(4, 0, BW_80),
 259
 260         VHT_GROUP(1, 1, BW_80),
 261         VHT_GROUP(2, 1, BW_80),
 262         VHT_GROUP(3, 1, BW_80),
 263         VHT_GROUP(4, 1, BW_80),
 264 };
 265
 266 const s16 minstrel_cck_bitrates[4] = { 10, 20, 55, 110 };
 267 const s16 minstrel_ofdm_bitrates[8] = { 60, 90, 120, 180, 240, 360, 480, 540 };
 268 static u8 sample_table[SAMPLE_COLUMNS][MCS_GROUP_RATES] __read_mostly;
 269
 270 static void
 271 minstrel_ht_update_rates(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi);
 272
 273 /*
 274  * Some VHT MCSes are invalid (when Ndbps / Nes is not an integer)
 275  * e.g for MCS9@20MHzx1Nss: Ndbps=8x52*(5/6) Nes=1
 276  *
 277  * Returns the valid mcs map for struct minstrel_mcs_group_data.supported
 278  */
 279 static u16
 280 minstrel_get_valid_vht_rates(int bw, int nss, __le16 mcs_map)
 281 {
 282         u16 mask = 0;
 283
 284         if (bw == BW_20) {
 285                 if (nss != 3 && nss != 6)
 286                         mask = BIT(9);
 287         } else if (bw == BW_80) {
 288                 if (nss == 3 || nss == 7)
 289                         mask = BIT(6);
 290                 else if (nss == 6)
 291                         mask = BIT(9);
 292         } else {
 293                 WARN_ON(bw != BW_40);
 294         }
 295
 296         switch ((le16_to_cpu(mcs_map) >> (2 * (nss - 1))) & 3) {
 297         case IEEE80211_VHT_MCS_SUPPORT_0_7:
 298                 mask |= 0x300;
 299                 break;
 300         case IEEE80211_VHT_MCS_SUPPORT_0_8:
 301                 mask |= 0x200;
 302                 break;
 303         case IEEE80211_VHT_MCS_SUPPORT_0_9:
 304                 break;
 305         default:
 306                 mask = 0x3ff;
 307         }
 308
 309         return 0x3ff & ~mask;
 310 }
 311
 312 static bool
 313 minstrel_ht_is_legacy_group(int group)
 314 {
 315         return group == MINSTREL_CCK_GROUP ||
 316                group == MINSTREL_OFDM_GROUP;
 317 }
 318
 319 /*
 320  * Look up an MCS group index based on mac80211 rate information
 321  */
 322 static int
 323 minstrel_ht_get_group_idx(struct ieee80211_tx_rate *rate)
 324 {
 325         return GROUP_IDX((rate->idx / 8) + 1,
 326                          !!(rate->flags & IEEE80211_TX_RC_SHORT_GI),
 327                          !!(rate->flags & IEEE80211_TX_RC_40_MHZ_WIDTH));
 328 }
 329
 330 static int
 331 minstrel_vht_get_group_idx(struct ieee80211_tx_rate *rate)
 332 {
 333         return VHT_GROUP_IDX(ieee80211_rate_get_vht_nss(rate),
 334                              !!(rate->flags & IEEE80211_TX_RC_SHORT_GI),
 335                              !!(rate->flags & IEEE80211_TX_RC_40_MHZ_WIDTH) +
 336                              2*!!(rate->flags & IEEE80211_TX_RC_80_MHZ_WIDTH));
 337 }
 338
 339 static struct minstrel_rate_stats *
 340 minstrel_ht_get_stats(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi,
 341                       struct ieee80211_tx_rate *rate)
 342 {
 343         int group, idx;
 344
 345         if (rate->flags & IEEE80211_TX_RC_MCS) {
 346                 group = minstrel_ht_get_group_idx(rate);
 347                 idx = rate->idx % 8;
 348                 goto out;
 349         }
 350
 351         if (rate->flags & IEEE80211_TX_RC_VHT_MCS) {
 352                 group = minstrel_vht_get_group_idx(rate);
 353                 idx = ieee80211_rate_get_vht_mcs(rate);
 354                 goto out;
 355         }
 356
 357         group = MINSTREL_CCK_GROUP;
 358         for (idx = 0; idx < ARRAY_SIZE(mp->cck_rates); idx++) {
 359                 if (rate->idx != mp->cck_rates[idx])
 360                         continue;
 361
 362                 /* short preamble */
 363                 if ((mi->supported[group] & BIT(idx + 4)) &&
 364                     (rate->flags & IEEE80211_TX_RC_USE_SHORT_PREAMBLE))
 365                                 idx += 4;
 366                 goto out;
 367         }
 368
 369         group = MINSTREL_OFDM_GROUP;
 370         for (idx = 0; idx < ARRAY_SIZE(mp->ofdm_rates[0]); idx++)
 371                 if (rate->idx == mp->ofdm_rates[mi->band][idx])
 372                         goto out;
 373
 374         idx = 0;
 375 out:
 376         return &mi->groups[group].rates[idx];
 377 }
 378
 379 static inline struct minstrel_rate_stats *
 380 minstrel_get_ratestats(struct minstrel_ht_sta *mi, int index)
 381 {
 382         return &mi->groups[index / MCS_GROUP_RATES].rates[index % MCS_GROUP_RATES];
 383 }
 384
 385 static inline int minstrel_get_duration(int index)
 386 {
 387         const struct mcs_group *group = &minstrel_mcs_groups[index / MCS_GROUP_RATES];
 388         unsigned int duration = group->duration[index % MCS_GROUP_RATES];
 389
 390         return duration << group->shift;
 391 }
 392
 393 static unsigned int
 394 minstrel_ht_avg_ampdu_len(struct minstrel_ht_sta *mi)
 395 {
 396         int duration;
 397
 398         if (mi->avg_ampdu_len)
 399                 return MINSTREL_TRUNC(mi->avg_ampdu_len);
 400
 401         if (minstrel_ht_is_legacy_group(mi->max_tp_rate[0] / MCS_GROUP_RATES))
 402                 return 1;
 403
 404         duration = minstrel_get_duration(mi->max_tp_rate[0]);
 405
 406         if (duration > 400 * 1000)
 407                 return 2;
 408
 409         if (duration > 250 * 1000)
 410                 return 4;
 411
 412         if (duration > 150 * 1000)
 413                 return 8;
 414
 415         return 16;
 416 }
 417
 418 /*
 419  * Return current throughput based on the average A-MPDU length, taking into
 420  * account the expected number of retransmissions and their expected length
 421  */
 422 int
 423 minstrel_ht_get_tp_avg(struct minstrel_ht_sta *mi, int group, int rate,
 424                        int prob_avg)
 425 {
 426         unsigned int nsecs = 0, overhead = mi->overhead;
 427         unsigned int ampdu_len = 1;
 428
 429         /* do not account throughput if sucess prob is below 10% */
 430         if (prob_avg < MINSTREL_FRAC(10, 100))
 431                 return 0;
 432
 433         if (minstrel_ht_is_legacy_group(group))
 434                 overhead = mi->overhead_legacy;
 435         else
 436                 ampdu_len = minstrel_ht_avg_ampdu_len(mi);
 437
 438         nsecs = 1000 * overhead / ampdu_len;
 439         nsecs += minstrel_mcs_groups[group].duration[rate] <<
 440                  minstrel_mcs_groups[group].shift;
 441
 442         /*
 443          * For the throughput calculation, limit the probability value to 90% to
 444          * account for collision related packet error rate fluctuation
 445          * (prob is scaled - see MINSTREL_FRAC above)
 446          */
 447         if (prob_avg > MINSTREL_FRAC(90, 100))
 448                 return MINSTREL_TRUNC(100000 * ((MINSTREL_FRAC(90, 100) * 1000)
 449                                                                       / nsecs));
 450         else
 451                 return MINSTREL_TRUNC(100000 * ((prob_avg * 1000) / nsecs));
 452 }
 453
 454 /*
 455  * Find & sort topmost throughput rates
 456  *
 457  * If multiple rates provide equal throughput the sorting is based on their
 458  * current success probability. Higher success probability is preferred among
 459  * MCS groups, CCK rates do not provide aggregation and are therefore at last.
 460  */
 461 static void
 462 minstrel_ht_sort_best_tp_rates(struct minstrel_ht_sta *mi, u16 index,
 463                                u16 *tp_list)
 464 {
 465         int cur_group, cur_idx, cur_tp_avg, cur_prob;
 466         int tmp_group, tmp_idx, tmp_tp_avg, tmp_prob;
 467         int j = MAX_THR_RATES;
 468
 469         cur_group = index / MCS_GROUP_RATES;
 470         cur_idx = index  % MCS_GROUP_RATES;
 471         cur_prob = mi->groups[cur_group].rates[cur_idx].prob_avg;
 472         cur_tp_avg = minstrel_ht_get_tp_avg(mi, cur_group, cur_idx, cur_prob);
 473
 474         do {
 475                 tmp_group = tp_list[j - 1] / MCS_GROUP_RATES;
 476                 tmp_idx = tp_list[j - 1] % MCS_GROUP_RATES;
 477                 tmp_prob = mi->groups[tmp_group].rates[tmp_idx].prob_avg;
 478                 tmp_tp_avg = minstrel_ht_get_tp_avg(mi, tmp_group, tmp_idx,
 479                                                     tmp_prob);
 480                 if (cur_tp_avg < tmp_tp_avg ||
 481                     (cur_tp_avg == tmp_tp_avg && cur_prob <= tmp_prob))
 482                         break;
 483                 j--;
 484         } while (j > 0);
 485
 486         if (j < MAX_THR_RATES - 1) {
 487                 memmove(&tp_list[j + 1], &tp_list[j], (sizeof(*tp_list) *
 488                        (MAX_THR_RATES - (j + 1))));
 489         }
 490         if (j < MAX_THR_RATES)
 491                 tp_list[j] = index;
 492 }
 493
 494 /*
 495  * Find and set the topmost probability rate per sta and per group
 496  */
 497 static void
 498 minstrel_ht_set_best_prob_rate(struct minstrel_ht_sta *mi, u16 index)
 499 {
 500         struct minstrel_mcs_group_data *mg;
 501         struct minstrel_rate_stats *mrs;
 502         int tmp_group, tmp_idx, tmp_tp_avg, tmp_prob;
 503         int max_tp_group, cur_tp_avg, cur_group, cur_idx;
 504         int max_gpr_group, max_gpr_idx;
 505         int max_gpr_tp_avg, max_gpr_prob;
 506
 507         cur_group = index / MCS_GROUP_RATES;
 508         cur_idx = index % MCS_GROUP_RATES;
 509         mg = &mi->groups[index / MCS_GROUP_RATES];
 510         mrs = &mg->rates[index % MCS_GROUP_RATES];
 511
 512         tmp_group = mi->max_prob_rate / MCS_GROUP_RATES;
 513         tmp_idx = mi->max_prob_rate % MCS_GROUP_RATES;
 514         tmp_prob = mi->groups[tmp_group].rates[tmp_idx].prob_avg;
 515         tmp_tp_avg = minstrel_ht_get_tp_avg(mi, tmp_group, tmp_idx, tmp_prob);
 516
 517         /* if max_tp_rate[0] is from MCS_GROUP max_prob_rate get selected from
 518          * MCS_GROUP as well as CCK_GROUP rates do not allow aggregation */
 519         max_tp_group = mi->max_tp_rate[0] / MCS_GROUP_RATES;
 520         if (minstrel_ht_is_legacy_group(index / MCS_GROUP_RATES) &&
 521             !minstrel_ht_is_legacy_group(max_tp_group))
 522                 return;
 523
 524         max_gpr_group = mg->max_group_prob_rate / MCS_GROUP_RATES;
 525         max_gpr_idx = mg->max_group_prob_rate % MCS_GROUP_RATES;
 526         max_gpr_prob = mi->groups[max_gpr_group].rates[max_gpr_idx].prob_avg;
 527
 528         if (mrs->prob_avg > MINSTREL_FRAC(75, 100)) {
 529                 cur_tp_avg = minstrel_ht_get_tp_avg(mi, cur_group, cur_idx,
 530                                                     mrs->prob_avg);
 531                 if (cur_tp_avg > tmp_tp_avg)
 532                         mi->max_prob_rate = index;
 533
 534                 max_gpr_tp_avg = minstrel_ht_get_tp_avg(mi, max_gpr_group,
 535                                                         max_gpr_idx,
 536                                                         max_gpr_prob);
 537                 if (cur_tp_avg > max_gpr_tp_avg)
 538                         mg->max_group_prob_rate = index;
 539         } else {
 540                 if (mrs->prob_avg > tmp_prob)
 541                         mi->max_prob_rate = index;
 542                 if (mrs->prob_avg > max_gpr_prob)
 543                         mg->max_group_prob_rate = index;
 544         }
 545 }
 546
 547
 548 /*
 549  * Assign new rate set per sta and use CCK rates only if the fastest
 550  * rate (max_tp_rate[0]) is from CCK group. This prohibits such sorted
 551  * rate sets where MCS and CCK rates are mixed, because CCK rates can
 552  * not use aggregation.
 553  */
 554 static void
 555 minstrel_ht_assign_best_tp_rates(struct minstrel_ht_sta *mi,
 556                                  u16 tmp_mcs_tp_rate[MAX_THR_RATES],
 557                                  u16 tmp_legacy_tp_rate[MAX_THR_RATES])
 558 {
 559         unsigned int tmp_group, tmp_idx, tmp_cck_tp, tmp_mcs_tp, tmp_prob;
 560         int i;
 561
 562         tmp_group = tmp_legacy_tp_rate[0] / MCS_GROUP_RATES;
 563         tmp_idx = tmp_legacy_tp_rate[0] % MCS_GROUP_RATES;
 564         tmp_prob = mi->groups[tmp_group].rates[tmp_idx].prob_avg;
 565         tmp_cck_tp = minstrel_ht_get_tp_avg(mi, tmp_group, tmp_idx, tmp_prob);
 566
 567         tmp_group = tmp_mcs_tp_rate[0] / MCS_GROUP_RATES;
 568         tmp_idx = tmp_mcs_tp_rate[0] % MCS_GROUP_RATES;
 569         tmp_prob = mi->groups[tmp_group].rates[tmp_idx].prob_avg;
 570         tmp_mcs_tp = minstrel_ht_get_tp_avg(mi, tmp_group, tmp_idx, tmp_prob);
 571
 572         if (tmp_cck_tp > tmp_mcs_tp) {
 573                 for(i = 0; i < MAX_THR_RATES; i++) {
 574                         minstrel_ht_sort_best_tp_rates(mi, tmp_legacy_tp_rate[i],
 575                                                        tmp_mcs_tp_rate);
 576                 }
 577         }
 578
 579 }
 580
 581 /*
 582  * Try to increase robustness of max_prob rate by decrease number of
 583  * streams if possible.
 584  */
 585 static inline void
 586 minstrel_ht_prob_rate_reduce_streams(struct minstrel_ht_sta *mi)
 587 {
 588         struct minstrel_mcs_group_data *mg;
 589         int tmp_max_streams, group, tmp_idx, tmp_prob;
 590         int tmp_tp = 0;
 591
 592         if (!mi->sta->ht_cap.ht_supported)
 593                 return;
 594
 595         tmp_max_streams = minstrel_mcs_groups[mi->max_tp_rate[0] /
 596                           MCS_GROUP_RATES].streams;
 597         for (group = 0; group < ARRAY_SIZE(minstrel_mcs_groups); group++) {
 598                 mg = &mi->groups[group];
 599                 if (!mi->supported[group] || group == MINSTREL_CCK_GROUP)
 600                         continue;
 601
 602                 tmp_idx = mg->max_group_prob_rate % MCS_GROUP_RATES;
 603                 tmp_prob = mi->groups[group].rates[tmp_idx].prob_avg;
 604
 605                 if (tmp_tp < minstrel_ht_get_tp_avg(mi, group, tmp_idx, tmp_prob) &&
 606                    (minstrel_mcs_groups[group].streams < tmp_max_streams)) {
 607                                 mi->max_prob_rate = mg->max_group_prob_rate;
 608                                 tmp_tp = minstrel_ht_get_tp_avg(mi, group,
 609                                                                 tmp_idx,
 610                                                                 tmp_prob);
 611                 }
 612         }
 613 }
 614
 615 static bool
 616 minstrel_ht_probe_group(struct minstrel_ht_sta *mi, const struct mcs_group *tp_group,
 617                                                 int tp_idx, const struct mcs_group *group)
 618 {
 619         if (group->bw < tp_group->bw)
 620                 return false;
 621
 622         if (group->streams == tp_group->streams)
 623                 return true;
 624
 625         if (tp_idx < 4 && group->streams == tp_group->streams - 1)
 626                 return true;
 627
 628         return group->streams == tp_group->streams + 1;
 629 }
 630
 631 static void
 632 minstrel_ht_find_probe_rates(struct minstrel_ht_sta *mi, u16 *rates, int *n_rates,
 633                              bool faster_rate)
 634 {
 635         const struct mcs_group *group, *tp_group;
 636         int i, g, max_dur;
 637         int tp_idx;
 638
 639         tp_group = &minstrel_mcs_groups[mi->max_tp_rate[0] / MCS_GROUP_RATES];
 640         tp_idx = mi->max_tp_rate[0] % MCS_GROUP_RATES;
 641
 642         max_dur = minstrel_get_duration(mi->max_tp_rate[0]);
 643         if (faster_rate)
 644                 max_dur -= max_dur / 16;
 645
 646         for (g = 0; g < MINSTREL_GROUPS_NB; g++) {
 647                 u16 supported = mi->supported[g];
 648
 649                 if (!supported)
 650                         continue;
 651
 652                 group = &minstrel_mcs_groups[g];
 653                 if (!minstrel_ht_probe_group(mi, tp_group, tp_idx, group))
 654                         continue;
 655
 656                 for (i = 0; supported; supported >>= 1, i++) {
 657                         int idx;
 658
 659                         if (!(supported & 1))
 660                                 continue;
 661
 662                         if ((group->duration[i] << group->shift) > max_dur)
 663                                 continue;
 664
 665                         idx = g * MCS_GROUP_RATES + i;
 666                         if (idx == mi->max_tp_rate[0])
 667                                 continue;
 668
 669                         rates[(*n_rates)++] = idx;
 670                         break;
 671                 }
 672         }
 673 }
 674
 675 static void
 676 minstrel_ht_rate_sample_switch(struct minstrel_priv *mp,
 677                                struct minstrel_ht_sta *mi)
 678 {
 679         struct minstrel_rate_stats *mrs;
 680         u16 rates[MINSTREL_GROUPS_NB];
 681         int n_rates = 0;
 682         int probe_rate = 0;
 683         bool faster_rate;
 684         int i;
 685         u8 random;
 686
 687         /*
 688          * Use rate switching instead of probing packets for devices with
 689          * little control over retry fallback behavior
 690          */
 691         if (mp->hw->max_rates > 1)
 692                 return;
 693
 694         /*
 695          * If the current EWMA prob is >75%, look for a rate that's 6.25%
 696          * faster than the max tp rate.
 697          * If that fails, look again for a rate that is at least as fast
 698          */
 699         mrs = minstrel_get_ratestats(mi, mi->max_tp_rate[0]);
 700         faster_rate = mrs->prob_avg > MINSTREL_FRAC(75, 100);
 701         minstrel_ht_find_probe_rates(mi, rates, &n_rates, faster_rate);
 702         if (!n_rates && faster_rate)
 703                 minstrel_ht_find_probe_rates(mi, rates, &n_rates, false);
 704
 705         /* If no suitable rate was found, try to pick the next one in the group */
 706         if (!n_rates) {
 707                 int g_idx = mi->max_tp_rate[0] / MCS_GROUP_RATES;
 708                 u16 supported = mi->supported[g_idx];
 709
 710                 supported >>= mi->max_tp_rate[0] % MCS_GROUP_RATES;
 711                 for (i = 0; supported; supported >>= 1, i++) {
 712                         if (!(supported & 1))
 713                                 continue;
 714
 715                         probe_rate = mi->max_tp_rate[0] + i;
 716                         goto out;
 717                 }
 718
 719                 return;
 720         }
 721
 722         i = 0;
 723         if (n_rates > 1) {
 724                 random = prandom_u32();
 725                 i = random % n_rates;
 726         }
 727         probe_rate = rates[i];
 728
 729 out:
 730         mi->sample_rate = probe_rate;
 731         mi->sample_mode = MINSTREL_SAMPLE_ACTIVE;
 732 }
 733
 734 static inline int
 735 minstrel_ewma(int old, int new, int weight)
 736 {
 737         int diff, incr;
 738
 739         diff = new - old;
 740         incr = (EWMA_DIV - weight) * diff / EWMA_DIV;
 741
 742         return old + incr;
 743 }
 744
 745 static inline int minstrel_filter_avg_add(u16 *prev_1, u16 *prev_2, s32 in)
 746 {
 747         s32 out_1 = *prev_1;
 748         s32 out_2 = *prev_2;
 749         s32 val;
 750
 751         if (!in)
 752                 in += 1;
 753
 754         if (!out_1) {
 755                 val = out_1 = in;
 756                 goto out;
 757         }
 758
 759         val = MINSTREL_AVG_COEFF1 * in;
 760         val += MINSTREL_AVG_COEFF2 * out_1;
 761         val += MINSTREL_AVG_COEFF3 * out_2;
 762         val >>= MINSTREL_SCALE;
 763
 764         if (val > 1 << MINSTREL_SCALE)
 765                 val = 1 << MINSTREL_SCALE;
 766         if (val < 0)
 767                 val = 1;
 768
 769 out:
 770         *prev_2 = out_1;
 771         *prev_1 = val;
 772
 773         return val;
 774 }
 775
 776 /*
 777 * Recalculate statistics and counters of a given rate
 778 */
 779 static void
 780 minstrel_ht_calc_rate_stats(struct minstrel_priv *mp,
 781                             struct minstrel_rate_stats *mrs)
 782 {
 783         unsigned int cur_prob;
 784
 785         if (unlikely(mrs->attempts > 0)) {
 786                 mrs->sample_skipped = 0;
 787                 cur_prob = MINSTREL_FRAC(mrs->success, mrs->attempts);
 788                 minstrel_filter_avg_add(&mrs->prob_avg,
 789                                         &mrs->prob_avg_1, cur_prob);
 790                 mrs->att_hist += mrs->attempts;
 791                 mrs->succ_hist += mrs->success;
 792         } else {
 793                 mrs->sample_skipped++;
 794         }
 795
 796         mrs->last_success = mrs->success;
 797         mrs->last_attempts = mrs->attempts;
 798         mrs->success = 0;
 799         mrs->attempts = 0;
 800 }
 801
 802 /*
 803  * Update rate statistics and select new primary rates
 804  *
 805  * Rules for rate selection:
 806  *  - max_prob_rate must use only one stream, as a tradeoff between delivery
 807  *    probability and throughput during strong fluctuations
 808  *  - as long as the max prob rate has a probability of more than 75%, pick
 809  *    higher throughput rates, even if the probablity is a bit lower
 810  */
 811 static void
 812 minstrel_ht_update_stats(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi,
 813                          bool sample)
 814 {
 815         struct minstrel_mcs_group_data *mg;
 816         struct minstrel_rate_stats *mrs;
 817         int group, i, j, cur_prob;
 818         u16 tmp_mcs_tp_rate[MAX_THR_RATES], tmp_group_tp_rate[MAX_THR_RATES];
 819         u16 tmp_legacy_tp_rate[MAX_THR_RATES], index;
 820         bool ht_supported = mi->sta->ht_cap.ht_supported;
 821
 822         mi->sample_mode = MINSTREL_SAMPLE_IDLE;
 823
 824         if (sample) {
 825                 mi->total_packets_cur = mi->total_packets -
 826                                         mi->total_packets_last;
 827                 mi->total_packets_last = mi->total_packets;
 828         }
 829         if (!mp->sample_switch)
 830                 sample = false;
 831         if (mi->total_packets_cur < SAMPLE_SWITCH_THR && mp->sample_switch != 1)
 832             sample = false;
 833
 834         if (mi->ampdu_packets > 0) {
 835                 if (!ieee80211_hw_check(mp->hw, TX_STATUS_NO_AMPDU_LEN))
 836                         mi->avg_ampdu_len = minstrel_ewma(mi->avg_ampdu_len,
 837                                 MINSTREL_FRAC(mi->ampdu_len, mi->ampdu_packets),
 838                                               EWMA_LEVEL);
 839                 else
 840                         mi->avg_ampdu_len = 0;
 841                 mi->ampdu_len = 0;
 842                 mi->ampdu_packets = 0;
 843         }
 844
 845         mi->sample_slow = 0;
 846         mi->sample_count = 0;
 847
 848         memset(tmp_mcs_tp_rate, 0, sizeof(tmp_mcs_tp_rate));
 849         memset(tmp_legacy_tp_rate, 0, sizeof(tmp_legacy_tp_rate));
 850         if (mi->supported[MINSTREL_CCK_GROUP])
 851                 for (j = 0; j < ARRAY_SIZE(tmp_legacy_tp_rate); j++)
 852                         tmp_legacy_tp_rate[j] = MINSTREL_CCK_GROUP * MCS_GROUP_RATES;
 853         else if (mi->supported[MINSTREL_OFDM_GROUP])
 854                 for (j = 0; j < ARRAY_SIZE(tmp_legacy_tp_rate); j++)
 855                         tmp_legacy_tp_rate[j] = MINSTREL_OFDM_GROUP * MCS_GROUP_RATES;
 856
 857         if (mi->supported[MINSTREL_VHT_GROUP_0])
 858                 index = MINSTREL_VHT_GROUP_0 * MCS_GROUP_RATES;
 859         else if (ht_supported)
 860                 index = MINSTREL_HT_GROUP_0 * MCS_GROUP_RATES;
 861         else if (mi->supported[MINSTREL_CCK_GROUP])
 862                 index = MINSTREL_CCK_GROUP * MCS_GROUP_RATES;
 863         else
 864                 index = MINSTREL_OFDM_GROUP * MCS_GROUP_RATES;
 865
 866         for (j = 0; j < ARRAY_SIZE(tmp_mcs_tp_rate); j++)
 867                 tmp_mcs_tp_rate[j] = index;
 868
 869         /* Find best rate sets within all MCS groups*/
 870         for (group = 0; group < ARRAY_SIZE(minstrel_mcs_groups); group++) {
 871                 u16 *tp_rate = tmp_mcs_tp_rate;
 872
 873                 mg = &mi->groups[group];
 874                 if (!mi->supported[group])
 875                         continue;
 876
 877                 mi->sample_count++;
 878
 879                 /* (re)Initialize group rate indexes */
 880                 for(j = 0; j < MAX_THR_RATES; j++)
 881                         tmp_group_tp_rate[j] = MCS_GROUP_RATES * group;
 882
 883                 if (group == MINSTREL_CCK_GROUP && ht_supported)
 884                         tp_rate = tmp_legacy_tp_rate;
 885
 886                 for (i = 0; i < MCS_GROUP_RATES; i++) {
 887                         if (!(mi->supported[group] & BIT(i)))
 888                                 continue;
 889
 890                         index = MCS_GROUP_RATES * group + i;
 891
 892                         mrs = &mg->rates[i];
 893                         mrs->retry_updated = false;
 894                         minstrel_ht_calc_rate_stats(mp, mrs);
 895                         cur_prob = mrs->prob_avg;
 896
 897                         if (minstrel_ht_get_tp_avg(mi, group, i, cur_prob) == 0)
 898                                 continue;
 899
 900                         /* Find max throughput rate set */
 901                         minstrel_ht_sort_best_tp_rates(mi, index, tp_rate);
 902
 903                         /* Find max throughput rate set within a group */
 904                         minstrel_ht_sort_best_tp_rates(mi, index,
 905                                                        tmp_group_tp_rate);
 906
 907                         /* Find max probability rate per group and global */
 908                         minstrel_ht_set_best_prob_rate(mi, index);
 909                 }
 910
 911                 memcpy(mg->max_group_tp_rate, tmp_group_tp_rate,
 912                        sizeof(mg->max_group_tp_rate));
 913         }
 914
 915         /* Assign new rate set per sta */
 916         minstrel_ht_assign_best_tp_rates(mi, tmp_mcs_tp_rate,
 917                                          tmp_legacy_tp_rate);
 918         memcpy(mi->max_tp_rate, tmp_mcs_tp_rate, sizeof(mi->max_tp_rate));
 919
 920         /* Try to increase robustness of max_prob_rate*/
 921         minstrel_ht_prob_rate_reduce_streams(mi);
 922
 923         /* try to sample half of all available rates during each interval */
 924         mi->sample_count *= 4;
 925
 926         if (sample)
 927                 minstrel_ht_rate_sample_switch(mp, mi);
 928
 929 #ifdef CONFIG_MAC80211_DEBUGFS
 930         /* use fixed index if set */
 931         if (mp->fixed_rate_idx != -1) {
 932                 for (i = 0; i < 4; i++)
 933                         mi->max_tp_rate[i] = mp->fixed_rate_idx;
 934                 mi->max_prob_rate = mp->fixed_rate_idx;
 935                 mi->sample_mode = MINSTREL_SAMPLE_IDLE;
 936         }
 937 #endif
 938
 939         /* Reset update timer */
 940         mi->last_stats_update = jiffies;
 941 }
 942
 943 static bool
 944 minstrel_ht_txstat_valid(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi,
 945                          struct ieee80211_tx_rate *rate)
 946 {
 947         int i;
 948
 949         if (rate->idx < 0)
 950                 return false;
 951
 952         if (!rate->count)
 953                 return false;
 954
 955         if (rate->flags & IEEE80211_TX_RC_MCS ||
 956             rate->flags & IEEE80211_TX_RC_VHT_MCS)
 957                 return true;
 958
 959         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mp->cck_rates); i++)
 960                 if (rate->idx == mp->cck_rates[i])
 961                         return true;
 962
 963         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mp->ofdm_rates[0]); i++)
 964                 if (rate->idx == mp->ofdm_rates[mi->band][i])
 965                         return true;
 966
 967         return false;
 968 }
 969
 970 static void
 971 minstrel_set_next_sample_idx(struct minstrel_ht_sta *mi)
 972 {
 973         struct minstrel_mcs_group_data *mg;
 974
 975         for (;;) {
 976                 mi->sample_group++;
 977                 mi->sample_group %= ARRAY_SIZE(minstrel_mcs_groups);
 978                 mg = &mi->groups[mi->sample_group];
 979
 980                 if (!mi->supported[mi->sample_group])
 981                         continue;
 982
 983                 if (++mg->index >= MCS_GROUP_RATES) {
 984                         mg->index = 0;
 985                         if (++mg->column >= ARRAY_SIZE(sample_table))
 986                                 mg->column = 0;
 987                 }
 988                 break;
 989         }
 990 }
 991
 992 static void
 993 minstrel_downgrade_rate(struct minstrel_ht_sta *mi, u16 *idx, bool primary)
 994 {
 995         int group, orig_group;
 996
 997         orig_group = group = *idx / MCS_GROUP_RATES;
 998         while (group > 0) {
 999                 group--;
1000
1001                 if (!mi->supported[group])
1002                         continue;
1003
1004                 if (minstrel_mcs_groups[group].streams >
1005                     minstrel_mcs_groups[orig_group].streams)
1006                         continue;
1007
1008                 if (primary)
1009                         *idx = mi->groups[group].max_group_tp_rate[0];
1010                 else
1011                         *idx = mi->groups[group].max_group_tp_rate[1];
1012                 break;
1013         }
1014 }
1015
1016 static void
1017 minstrel_aggr_check(struct ieee80211_sta *pubsta, struct sk_buff *skb)
1018 {
1019         struct ieee80211_hdr *hdr = (struct ieee80211_hdr *) skb->data;
1020         struct sta_info *sta = container_of(pubsta, struct sta_info, sta);
1021         u16 tid;
1022
1023         if (skb_get_queue_mapping(skb) == IEEE80211_AC_VO)
1024                 return;
1025
1026         if (unlikely(!ieee80211_is_data_qos(hdr->frame_control)))
1027                 return;
1028
1029         if (unlikely(skb->protocol == cpu_to_be16(ETH_P_PAE)))
1030                 return;
1031
1032         tid = ieee80211_get_tid(hdr);
1033         if (likely(sta->ampdu_mlme.tid_tx[tid]))
1034                 return;
1035
1036         ieee80211_start_tx_ba_session(pubsta, tid, 0);
1037 }
1038
1039 static void
1040 minstrel_ht_tx_status(void *priv, struct ieee80211_supported_band *sband,
1041                       void *priv_sta, struct ieee80211_tx_status *st)
1042 {
1043         struct ieee80211_tx_info *info = st->info;
1044         struct minstrel_ht_sta *mi = priv_sta;
1045         struct ieee80211_tx_rate *ar = info->status.rates;
1046         struct minstrel_rate_stats *rate, *rate2, *rate_sample = NULL;
1047         struct minstrel_priv *mp = priv;
1048         u32 update_interval = mp->update_interval;
1049         bool last, update = false;
1050         bool sample_status = false;
1051         int i;
1052
1053         /* This packet was aggregated but doesn't carry status info */
1054         if ((info->flags & IEEE80211_TX_CTL_AMPDU) &&
1055             !(info->flags & IEEE80211_TX_STAT_AMPDU))
1056                 return;
1057
1058         if (!(info->flags & IEEE80211_TX_STAT_AMPDU)) {
1059                 info->status.ampdu_ack_len =
1060                         (info->flags & IEEE80211_TX_STAT_ACK ? 1 : 0);
1061                 info->status.ampdu_len = 1;
1062         }
1063
1064         mi->ampdu_packets++;
1065         mi->ampdu_len += info->status.ampdu_len;
1066
1067         if (!mi->sample_wait && !mi->sample_tries && mi->sample_count > 0) {
1068                 int avg_ampdu_len = minstrel_ht_avg_ampdu_len(mi);
1069
1070                 mi->sample_wait = 16 + 2 * avg_ampdu_len;
1071                 mi->sample_tries = 1;
1072                 mi->sample_count--;
1073         }
1074
1075         if (info->flags & IEEE80211_TX_CTL_RATE_CTRL_PROBE)
1076                 mi->sample_packets += info->status.ampdu_len;
1077
1078         if (mi->sample_mode != MINSTREL_SAMPLE_IDLE)
1079                 rate_sample = minstrel_get_ratestats(mi, mi->sample_rate);
1080
1081         last = !minstrel_ht_txstat_valid(mp, mi, &ar[0]);
1082         for (i = 0; !last; i++) {
1083                 last = (i == IEEE80211_TX_MAX_RATES - 1) ||
1084                        !minstrel_ht_txstat_valid(mp, mi, &ar[i + 1]);
1085
1086                 rate = minstrel_ht_get_stats(mp, mi, &ar[i]);
1087                 if (rate == rate_sample)
1088                         sample_status = true;
1089
1090                 if (last)
1091                         rate->success += info->status.ampdu_ack_len;
1092
1093                 rate->attempts += ar[i].count * info->status.ampdu_len;
1094         }
1095
1096         switch (mi->sample_mode) {
1097         case MINSTREL_SAMPLE_IDLE:
1098                 if (mp->hw->max_rates > 1 ||
1099                      mi->total_packets_cur < SAMPLE_SWITCH_THR)
1100                         update_interval /= 2;
1101                 break;
1102
1103         case MINSTREL_SAMPLE_ACTIVE:
1104                 if (!sample_status)
1105                         break;
1106
1107                 mi->sample_mode = MINSTREL_SAMPLE_PENDING;
1108                 update = true;
1109                 break;
1110
1111         case MINSTREL_SAMPLE_PENDING:
1112                 if (sample_status)
1113                         break;
1114
1115                 update = true;
1116                 minstrel_ht_update_stats(mp, mi, false);
1117                 break;
1118         }
1119
1120
1121         if (mp->hw->max_rates > 1) {
1122                 /*
1123                  * check for sudden death of spatial multiplexing,
1124                  * downgrade to a lower number of streams if necessary.
1125                  */
1126                 rate = minstrel_get_ratestats(mi, mi->max_tp_rate[0]);
1127                 if (rate->attempts > 30 &&
1128                     rate->success < rate->attempts / 4) {
1129                         minstrel_downgrade_rate(mi, &mi->max_tp_rate[0], true);
1130                         update = true;
1131                 }
1132
1133                 rate2 = minstrel_get_ratestats(mi, mi->max_tp_rate[1]);
1134                 if (rate2->attempts > 30 &&
1135                     rate2->success < rate2->attempts / 4) {
1136                         minstrel_downgrade_rate(mi, &mi->max_tp_rate[1], false);
1137                         update = true;
1138                 }
1139         }
1140
1141         if (time_after(jiffies, mi->last_stats_update + update_interval)) {
1142                 update = true;
1143                 minstrel_ht_update_stats(mp, mi, true);
1144         }
1145
1146         if (update)
1147                 minstrel_ht_update_rates(mp, mi);
1148 }
1149
1150 static void
1151 minstrel_calc_retransmit(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi,
1152                          int index)
1153 {
1154         struct minstrel_rate_stats *mrs;
1155         unsigned int tx_time, tx_time_rtscts, tx_time_data;
1156         unsigned int cw = mp->cw_min;
1157         unsigned int ctime = 0;
1158         unsigned int t_slot = 9; /* FIXME */
1159         unsigned int ampdu_len = minstrel_ht_avg_ampdu_len(mi);
1160         unsigned int overhead = 0, overhead_rtscts = 0;
1161
1162         mrs = minstrel_get_ratestats(mi, index);
1163         if (mrs->prob_avg < MINSTREL_FRAC(1, 10)) {
1164                 mrs->retry_count = 1;
1165                 mrs->retry_count_rtscts = 1;
1166                 return;
1167         }
1168
1169         mrs->retry_count = 2;
1170         mrs->retry_count_rtscts = 2;
1171         mrs->retry_updated = true;
1172
1173         tx_time_data = minstrel_get_duration(index) * ampdu_len / 1000;
1174
1175         /* Contention time for first 2 tries */
1176         ctime = (t_slot * cw) >> 1;
1177         cw = min((cw << 1) | 1, mp->cw_max);
1178         ctime += (t_slot * cw) >> 1;
1179         cw = min((cw << 1) | 1, mp->cw_max);
1180
1181         if (minstrel_ht_is_legacy_group(index / MCS_GROUP_RATES)) {
1182                 overhead = mi->overhead_legacy;
1183                 overhead_rtscts = mi->overhead_legacy_rtscts;
1184         } else {
1185                 overhead = mi->overhead;
1186                 overhead_rtscts = mi->overhead_rtscts;
1187         }
1188
1189         /* Total TX time for data and Contention after first 2 tries */
1190         tx_time = ctime + 2 * (overhead + tx_time_data);
1191         tx_time_rtscts = ctime + 2 * (overhead_rtscts + tx_time_data);
1192
1193         /* See how many more tries we can fit inside segment size */
1194         do {
1195                 /* Contention time for this try */
1196                 ctime = (t_slot * cw) >> 1;
1197                 cw = min((cw << 1) | 1, mp->cw_max);
1198
1199                 /* Total TX time after this try */
1200                 tx_time += ctime + overhead + tx_time_data;
1201                 tx_time_rtscts += ctime + overhead_rtscts + tx_time_data;
1202
1203                 if (tx_time_rtscts < mp->segment_size)
1204                         mrs->retry_count_rtscts++;
1205         } while ((tx_time < mp->segment_size) &&
1206                  (++mrs->retry_count < mp->max_retry));
1207 }
1208
1209
1210 static void
1211 minstrel_ht_set_rate(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi,
1212                      struct ieee80211_sta_rates *ratetbl, int offset, int index)
1213 {
1214         int group_idx = index / MCS_GROUP_RATES;
1215         const struct mcs_group *group = &minstrel_mcs_groups[group_idx];
1216         struct minstrel_rate_stats *mrs;
1217         u8 idx;
1218         u16 flags = group->flags;
1219
1220         mrs = minstrel_get_ratestats(mi, index);
1221         if (!mrs->retry_updated)
1222                 minstrel_calc_retransmit(mp, mi, index);
1223
1224         if (mrs->prob_avg < MINSTREL_FRAC(20, 100) || !mrs->retry_count) {
1225                 ratetbl->rate[offset].count = 2;
1226                 ratetbl->rate[offset].count_rts = 2;
1227                 ratetbl->rate[offset].count_cts = 2;
1228         } else {
1229                 ratetbl->rate[offset].count = mrs->retry_count;
1230                 ratetbl->rate[offset].count_cts = mrs->retry_count;
1231                 ratetbl->rate[offset].count_rts = mrs->retry_count_rtscts;
1232         }
1233
1234         index %= MCS_GROUP_RATES;
1235         if (group_idx == MINSTREL_CCK_GROUP)
1236                 idx = mp->cck_rates[index % ARRAY_SIZE(mp->cck_rates)];
1237         else if (group_idx == MINSTREL_OFDM_GROUP)
1238                 idx = mp->ofdm_rates[mi->band][index %
1239                                                ARRAY_SIZE(mp->ofdm_rates[0])];
1240         else if (flags & IEEE80211_TX_RC_VHT_MCS)
1241                 idx = ((group->streams - 1) << 4) |
1242                       (index & 0xF);
1243         else
1244                 idx = index + (group->streams - 1) * 8;
1245
1246         /* enable RTS/CTS if needed:
1247          *  - if station is in dynamic SMPS (and streams > 1)
1248          *  - for fallback rates, to increase chances of getting through
1249          */
1250         if (offset > 0 ||
1251             (mi->sta->smps_mode == IEEE80211_SMPS_DYNAMIC &&
1252              group->streams > 1)) {
1253                 ratetbl->rate[offset].count = ratetbl->rate[offset].count_rts;
1254                 flags |= IEEE80211_TX_RC_USE_RTS_CTS;
1255         }
1256
1257         ratetbl->rate[offset].idx = idx;
1258         ratetbl->rate[offset].flags = flags;
1259 }
1260
1261 static inline int
1262 minstrel_ht_get_prob_avg(struct minstrel_ht_sta *mi, int rate)
1263 {
1264         int group = rate / MCS_GROUP_RATES;
1265         rate %= MCS_GROUP_RATES;
1266         return mi->groups[group].rates[rate].prob_avg;
1267 }
1268
1269 static int
1270 minstrel_ht_get_max_amsdu_len(struct minstrel_ht_sta *mi)
1271 {
1272         int group = mi->max_prob_rate / MCS_GROUP_RATES;
1273         const struct mcs_group *g = &minstrel_mcs_groups[group];
1274         int rate = mi->max_prob_rate % MCS_GROUP_RATES;
1275         unsigned int duration;
1276
1277         /* Disable A-MSDU if max_prob_rate is bad */
1278         if (mi->groups[group].rates[rate].prob_avg < MINSTREL_FRAC(50, 100))
1279                 return 1;
1280
1281         duration = g->duration[rate];
1282         duration <<= g->shift;
1283
1284         /* If the rate is slower than single-stream MCS1, make A-MSDU limit small */
1285         if (duration > MCS_DURATION(1, 0, 52))
1286                 return 500;
1287
1288         /*
1289          * If the rate is slower than single-stream MCS4, limit A-MSDU to usual
1290          * data packet size
1291          */
1292         if (duration > MCS_DURATION(1, 0, 104))
1293                 return 1600;
1294
1295         /*
1296          * If the rate is slower than single-stream MCS7, or if the max throughput
1297          * rate success probability is less than 75%, limit A-MSDU to twice the usual
1298          * data packet size
1299          */
1300         if (duration > MCS_DURATION(1, 0, 260) ||
1301             (minstrel_ht_get_prob_avg(mi, mi->max_tp_rate[0]) <
1302              MINSTREL_FRAC(75, 100)))
1303                 return 3200;
1304
1305         /*
1306          * HT A-MPDU limits maximum MPDU size under BA agreement to 4095 bytes.
1307          * Since aggregation sessions are started/stopped without txq flush, use
1308          * the limit here to avoid the complexity of having to de-aggregate
1309          * packets in the queue.
1310          */
1311         if (!mi->sta->vht_cap.vht_supported)
1312                 return IEEE80211_MAX_MPDU_LEN_HT_BA;
1313
1314         /* unlimited */
1315         return 0;
1316 }
1317
1318 static void
1319 minstrel_ht_update_rates(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi)
1320 {
1321         struct ieee80211_sta_rates *rates;
1322         u16 first_rate = mi->max_tp_rate[0];
1323         int i = 0;
1324
1325         if (mi->sample_mode == MINSTREL_SAMPLE_ACTIVE)
1326                 first_rate = mi->sample_rate;
1327
1328         rates = kzalloc(sizeof(*rates), GFP_ATOMIC);
1329         if (!rates)
1330                 return;
1331
1332         /* Start with max_tp_rate[0] */
1333         minstrel_ht_set_rate(mp, mi, rates, i++, first_rate);
1334
1335         if (mp->hw->max_rates >= 3) {
1336                 /* At least 3 tx rates supported, use max_tp_rate[1] next */
1337                 minstrel_ht_set_rate(mp, mi, rates, i++, mi->max_tp_rate[1]);
1338         }
1339
1340         if (mp->hw->max_rates >= 2) {
1341                 minstrel_ht_set_rate(mp, mi, rates, i++, mi->max_prob_rate);
1342         }
1343
1344         mi->sta->max_rc_amsdu_len = minstrel_ht_get_max_amsdu_len(mi);
1345         rates->rate[i].idx = -1;
1346         rate_control_set_rates(mp->hw, mi->sta, rates);
1347 }
1348
1349 static int
1350 minstrel_get_sample_rate(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi)
1351 {
1352         struct minstrel_rate_stats *mrs;
1353         struct minstrel_mcs_group_data *mg;
1354         unsigned int sample_dur, sample_group, cur_max_tp_streams;
1355         int tp_rate1, tp_rate2;
1356         int sample_idx = 0;
1357
1358         if (mp->hw->max_rates == 1 && mp->sample_switch &&
1359             (mi->total_packets_cur >= SAMPLE_SWITCH_THR ||
1360              mp->sample_switch == 1))
1361                 return -1;
1362
1363         if (mi->sample_wait > 0) {
1364                 mi->sample_wait--;
1365                 return -1;
1366         }
1367
1368         if (!mi->sample_tries)
1369                 return -1;
1370
1371         sample_group = mi->sample_group;
1372         mg = &mi->groups[sample_group];
1373         sample_idx = sample_table[mg->column][mg->index];
1374         minstrel_set_next_sample_idx(mi);
1375
1376         if (!(mi->supported[sample_group] & BIT(sample_idx)))
1377                 return -1;
1378
1379         mrs = &mg->rates[sample_idx];
1380         sample_idx += sample_group * MCS_GROUP_RATES;
1381
1382         /* Set tp_rate1, tp_rate2 to the highest / second highest max_tp_rate */
1383         if (minstrel_get_duration(mi->max_tp_rate[0]) >
1384             minstrel_get_duration(mi->max_tp_rate[1])) {
1385                 tp_rate1 = mi->max_tp_rate[1];
1386                 tp_rate2 = mi->max_tp_rate[0];
1387         } else {
1388                 tp_rate1 = mi->max_tp_rate[0];
1389                 tp_rate2 = mi->max_tp_rate[1];
1390         }
1391
1392         /*
1393          * Sampling might add some overhead (RTS, no aggregation)
1394          * to the frame. Hence, don't use sampling for the highest currently
1395          * used highest throughput or probability rate.
1396          */
1397         if (sample_idx == mi->max_tp_rate[0] || sample_idx == mi->max_prob_rate)
1398                 return -1;
1399
1400         /*
1401          * Do not sample if the probability is already higher than 95%,
1402          * or if the rate is 3 times slower than the current max probability
1403          * rate, to avoid wasting airtime.
1404          */
1405         sample_dur = minstrel_get_duration(sample_idx);
1406         if (mrs->prob_avg > MINSTREL_FRAC(95, 100) ||
1407             minstrel_get_duration(mi->max_prob_rate) * 3 < sample_dur)
1408                 return -1;
1409
1410
1411         /*
1412          * For devices with no configurable multi-rate retry, skip sampling
1413          * below the per-group max throughput rate, and only use one sampling
1414          * attempt per rate
1415          */
1416         if (mp->hw->max_rates == 1 &&
1417             (minstrel_get_duration(mg->max_group_tp_rate[0]) < sample_dur ||
1418              mrs->attempts))
1419                 return -1;
1420
1421         /* Skip already sampled slow rates */
1422         if (sample_dur >= minstrel_get_duration(tp_rate1) && mrs->attempts)
1423                 return -1;
1424
1425         /*
1426          * Make sure that lower rates get sampled only occasionally,
1427          * if the link is working perfectly.
1428          */
1429
1430         cur_max_tp_streams = minstrel_mcs_groups[tp_rate1 /
1431                 MCS_GROUP_RATES].streams;
1432         if (sample_dur >= minstrel_get_duration(tp_rate2) &&
1433             (cur_max_tp_streams - 1 <
1434              minstrel_mcs_groups[sample_group].streams ||
1435              sample_dur >= minstrel_get_duration(mi->max_prob_rate))) {
1436                 if (mrs->sample_skipped < 20)
1437                         return -1;
1438
1439                 if (mi->sample_slow++ > 2)
1440                         return -1;
1441         }
1442         mi->sample_tries--;
1443
1444         return sample_idx;
1445 }
1446
1447 static void
1448 minstrel_ht_get_rate(void *priv, struct ieee80211_sta *sta, void *priv_sta,
1449                      struct ieee80211_tx_rate_control *txrc)
1450 {
1451         const struct mcs_group *sample_group;
1452         struct ieee80211_tx_info *info = IEEE80211_SKB_CB(txrc->skb);
1453         struct ieee80211_tx_rate *rate = &info->status.rates[0];
1454         struct minstrel_ht_sta *mi = priv_sta;
1455         struct minstrel_priv *mp = priv;
1456         int sample_idx;
1457
1458         if (!(info->flags & IEEE80211_TX_CTL_AMPDU) &&
1459             !minstrel_ht_is_legacy_group(mi->max_prob_rate / MCS_GROUP_RATES))
1460                 minstrel_aggr_check(sta, txrc->skb);
1461
1462         info->flags |= mi->tx_flags;
1463
1464 #ifdef CONFIG_MAC80211_DEBUGFS
1465         if (mp->fixed_rate_idx != -1)
1466                 return;
1467 #endif
1468
1469         /* Don't use EAPOL frames for sampling on non-mrr hw */
1470         if (mp->hw->max_rates == 1 &&
1471             (info->control.flags & IEEE80211_TX_CTRL_PORT_CTRL_PROTO))
1472                 sample_idx = -1;
1473         else
1474                 sample_idx = minstrel_get_sample_rate(mp, mi);
1475
1476         mi->total_packets++;
1477
1478         /* wraparound */
1479         if (mi->total_packets == ~0) {
1480                 mi->total_packets = 0;
1481                 mi->sample_packets = 0;
1482         }
1483
1484         if (sample_idx < 0)
1485                 return;
1486
1487         sample_group = &minstrel_mcs_groups[sample_idx / MCS_GROUP_RATES];
1488         sample_idx %= MCS_GROUP_RATES;
1489
1490         if (sample_group == &minstrel_mcs_groups[MINSTREL_CCK_GROUP] &&
1491             (sample_idx >= 4) != txrc->short_preamble)
1492                 return;
1493
1494         info->flags |= IEEE80211_TX_CTL_RATE_CTRL_PROBE;
1495         rate->count = 1;
1496
1497         if (sample_group == &minstrel_mcs_groups[MINSTREL_CCK_GROUP]) {
1498                 int idx = sample_idx % ARRAY_SIZE(mp->cck_rates);
1499                 rate->idx = mp->cck_rates[idx];
1500         } else if (sample_group == &minstrel_mcs_groups[MINSTREL_OFDM_GROUP]) {
1501                 int idx = sample_idx % ARRAY_SIZE(mp->ofdm_rates[0]);
1502                 rate->idx = mp->ofdm_rates[mi->band][idx];
1503         } else if (sample_group->flags & IEEE80211_TX_RC_VHT_MCS) {
1504                 ieee80211_rate_set_vht(rate, sample_idx % MCS_GROUP_RATES,
1505                                        sample_group->streams);
1506         } else {
1507                 rate->idx = sample_idx + (sample_group->streams - 1) * 8;
1508         }
1509
1510         rate->flags = sample_group->flags;
1511 }
1512
1513 static void
1514 minstrel_ht_update_cck(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi,
1515                        struct ieee80211_supported_band *sband,
1516                        struct ieee80211_sta *sta)
1517 {
1518         int i;
1519
1520         if (sband->band != NL80211_BAND_2GHZ)
1521                 return;
1522
1523         if (sta->ht_cap.ht_supported &&
1524             !ieee80211_hw_check(mp->hw, SUPPORTS_HT_CCK_RATES))
1525                 return;
1526
1527         for (i = 0; i < 4; i++) {
1528                 if (mp->cck_rates[i] == 0xff ||
1529                     !rate_supported(sta, sband->band, mp->cck_rates[i]))
1530                         continue;
1531
1532                 mi->supported[MINSTREL_CCK_GROUP] |= BIT(i);
1533                 if (sband->bitrates[i].flags & IEEE80211_RATE_SHORT_PREAMBLE)
1534                         mi->supported[MINSTREL_CCK_GROUP] |= BIT(i + 4);
1535         }
1536 }
1537
1538 static void
1539 minstrel_ht_update_ofdm(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi,
1540                         struct ieee80211_supported_band *sband,
1541                         struct ieee80211_sta *sta)
1542 {
1543         const u8 *rates;
1544         int i;
1545
1546         if (sta->ht_cap.ht_supported)
1547                 return;
1548
1549         rates = mp->ofdm_rates[sband->band];
1550         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mp->ofdm_rates[0]); i++) {
1551                 if (rates[i] == 0xff ||
1552                     !rate_supported(sta, sband->band, rates[i]))
1553                         continue;
1554
1555                 mi->supported[MINSTREL_OFDM_GROUP] |= BIT(i);
1556         }
1557 }
1558
1559 static void
1560 minstrel_ht_update_caps(void *priv, struct ieee80211_supported_band *sband,
1561                         struct cfg80211_chan_def *chandef,
1562                         struct ieee80211_sta *sta, void *priv_sta)
1563 {
1564         struct minstrel_priv *mp = priv;
1565         struct minstrel_ht_sta *mi = priv_sta;
1566         struct ieee80211_mcs_info *mcs = &sta->ht_cap.mcs;
1567         u16 ht_cap = sta->ht_cap.cap;
1568         struct ieee80211_sta_vht_cap *vht_cap = &sta->vht_cap;
1569         const struct ieee80211_rate *ctl_rate;
1570         bool ldpc, erp;
1571         int use_vht;
1572         int n_supported = 0;
1573         int ack_dur;
1574         int stbc;
1575         int i;
1576
1577         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(minstrel_mcs_groups) != MINSTREL_GROUPS_NB);
1578
1579         if (vht_cap->vht_supported)
1580                 use_vht = vht_cap->vht_mcs.tx_mcs_map != cpu_to_le16(~0);
1581         else
1582                 use_vht = 0;
1583
1584         memset(mi, 0, sizeof(*mi));
1585
1586         mi->sta = sta;
1587         mi->band = sband->band;
1588         mi->last_stats_update = jiffies;
1589
1590         ack_dur = ieee80211_frame_duration(sband->band, 10, 60, 1, 1, 0);
1591         mi->overhead = ieee80211_frame_duration(sband->band, 0, 60, 1, 1, 0);
1592         mi->overhead += ack_dur;
1593         mi->overhead_rtscts = mi->overhead + 2 * ack_dur;
1594
1595         ctl_rate = &sband->bitrates[rate_lowest_index(sband, sta)];
1596         erp = ctl_rate->flags & IEEE80211_RATE_ERP_G;
1597         ack_dur = ieee80211_frame_duration(sband->band, 10,
1598                                            ctl_rate->bitrate, erp, 1,
1599                                            ieee80211_chandef_get_shift(chandef));
1600         mi->overhead_legacy = ack_dur;
1601         mi->overhead_legacy_rtscts = mi->overhead_legacy + 2 * ack_dur;
1602
1603         mi->avg_ampdu_len = MINSTREL_FRAC(1, 1);
1604
1605         /* When using MRR, sample more on the first attempt, without delay */
1606         if (mp->has_mrr) {
1607                 mi->sample_count = 16;
1608                 mi->sample_wait = 0;
1609         } else {
1610                 mi->sample_count = 8;
1611                 mi->sample_wait = 8;
1612         }
1613         mi->sample_tries = 4;
1614
1615         if (!use_vht) {
1616                 stbc = (ht_cap & IEEE80211_HT_CAP_RX_STBC) >>
1617                         IEEE80211_HT_CAP_RX_STBC_SHIFT;
1618
1619                 ldpc = ht_cap & IEEE80211_HT_CAP_LDPC_CODING;
1620         } else {
1621                 stbc = (vht_cap->cap & IEEE80211_VHT_CAP_RXSTBC_MASK) >>
1622                         IEEE80211_VHT_CAP_RXSTBC_SHIFT;
1623
1624                 ldpc = vht_cap->cap & IEEE80211_VHT_CAP_RXLDPC;
1625         }
1626
1627         mi->tx_flags |= stbc << IEEE80211_TX_CTL_STBC_SHIFT;
1628         if (ldpc)
1629                 mi->tx_flags |= IEEE80211_TX_CTL_LDPC;
1630
1631         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mi->groups); i++) {
1632                 u32 gflags = minstrel_mcs_groups[i].flags;
1633                 int bw, nss;
1634
1635                 mi->supported[i] = 0;
1636                 if (minstrel_ht_is_legacy_group(i))
1637                         continue;
1638
1639                 if (gflags & IEEE80211_TX_RC_SHORT_GI) {
1640                         if (gflags & IEEE80211_TX_RC_40_MHZ_WIDTH) {
1641                                 if (!(ht_cap & IEEE80211_HT_CAP_SGI_40))
1642                                         continue;
1643                         } else {
1644                                 if (!(ht_cap & IEEE80211_HT_CAP_SGI_20))
1645                                         continue;
1646                         }
1647                 }
1648
1649                 if (gflags & IEEE80211_TX_RC_40_MHZ_WIDTH &&
1650                     sta->bandwidth < IEEE80211_STA_RX_BW_40)
1651                         continue;
1652
1653                 nss = minstrel_mcs_groups[i].streams;
1654
1655                 /* Mark MCS > 7 as unsupported if STA is in static SMPS mode */
1656                 if (sta->smps_mode == IEEE80211_SMPS_STATIC && nss > 1)
1657                         continue;
1658
1659                 /* HT rate */
1660                 if (gflags & IEEE80211_TX_RC_MCS) {
1661                         if (use_vht && minstrel_vht_only)
1662                                 continue;
1663
1664                         mi->supported[i] = mcs->rx_mask[nss - 1];
1665                         if (mi->supported[i])
1666                                 n_supported++;
1667                         continue;
1668                 }
1669
1670                 /* VHT rate */
1671                 if (!vht_cap->vht_supported ||
1672                     WARN_ON(!(gflags & IEEE80211_TX_RC_VHT_MCS)) ||
1673                     WARN_ON(gflags & IEEE80211_TX_RC_160_MHZ_WIDTH))
1674                         continue;
1675
1676                 if (gflags & IEEE80211_TX_RC_80_MHZ_WIDTH) {
1677                         if (sta->bandwidth < IEEE80211_STA_RX_BW_80 ||
1678                             ((gflags & IEEE80211_TX_RC_SHORT_GI) &&
1679                              !(vht_cap->cap & IEEE80211_VHT_CAP_SHORT_GI_80))) {
1680                                 continue;
1681                         }
1682                 }
1683
1684                 if (gflags & IEEE80211_TX_RC_40_MHZ_WIDTH)
1685                         bw = BW_40;
1686                 else if (gflags & IEEE80211_TX_RC_80_MHZ_WIDTH)
1687                         bw = BW_80;
1688                 else
1689                         bw = BW_20;
1690
1691                 mi->supported[i] = minstrel_get_valid_vht_rates(bw, nss,
1692                                 vht_cap->vht_mcs.tx_mcs_map);
1693
1694                 if (mi->supported[i])
1695                         n_supported++;
1696         }
1697
1698         minstrel_ht_update_cck(mp, mi, sband, sta);
1699         minstrel_ht_update_ofdm(mp, mi, sband, sta);
1700
1701         /* create an initial rate table with the lowest supported rates */
1702         minstrel_ht_update_stats(mp, mi, true);
1703         minstrel_ht_update_rates(mp, mi);
1704 }
1705
1706 static void
1707 minstrel_ht_rate_init(void *priv, struct ieee80211_supported_band *sband,
1708                       struct cfg80211_chan_def *chandef,
1709                       struct ieee80211_sta *sta, void *priv_sta)
1710 {
1711         minstrel_ht_update_caps(priv, sband, chandef, sta, priv_sta);
1712 }
1713
1714 static void
1715 minstrel_ht_rate_update(void *priv, struct ieee80211_supported_band *sband,
1716                         struct cfg80211_chan_def *chandef,
1717                         struct ieee80211_sta *sta, void *priv_sta,
1718                         u32 changed)
1719 {
1720         minstrel_ht_update_caps(priv, sband, chandef, sta, priv_sta);
1721 }
1722
1723 static void *
1724 minstrel_ht_alloc_sta(void *priv, struct ieee80211_sta *sta, gfp_t gfp)
1725 {
1726         struct ieee80211_supported_band *sband;
1727         struct minstrel_ht_sta *mi;
1728         struct minstrel_priv *mp = priv;
1729         struct ieee80211_hw *hw = mp->hw;
1730         int max_rates = 0;
1731         int i;
1732
1733         for (i = 0; i < NUM_NL80211_BANDS; i++) {
1734                 sband = hw->wiphy->bands[i];
1735                 if (sband && sband->n_bitrates > max_rates)
1736                         max_rates = sband->n_bitrates;
1737         }
1738
1739         return kzalloc(sizeof(*mi), gfp);
1740 }
1741
1742 static void
1743 minstrel_ht_free_sta(void *priv, struct ieee80211_sta *sta, void *priv_sta)
1744 {
1745         kfree(priv_sta);
1746 }
1747
1748 static void
1749 minstrel_ht_fill_rate_array(u8 *dest, struct ieee80211_supported_band *sband,
1750                             const s16 *bitrates, int n_rates, u32 rate_flags)
1751 {
1752         int i, j;
1753
1754         for (i = 0; i < sband->n_bitrates; i++) {
1755                 struct ieee80211_rate *rate = &sband->bitrates[i];
1756
1757                 if ((rate_flags & sband->bitrates[i].flags) != rate_flags)
1758                         continue;
1759
1760                 for (j = 0; j < n_rates; j++) {
1761                         if (rate->bitrate != bitrates[j])
1762                                 continue;
1763
1764                         dest[j] = i;
1765                         break;
1766                 }
1767         }
1768 }
1769
1770 static void
1771 minstrel_ht_init_cck_rates(struct minstrel_priv *mp)
1772 {
1773         static const s16 bitrates[4] = { 10, 20, 55, 110 };
1774         struct ieee80211_supported_band *sband;
1775         u32 rate_flags = ieee80211_chandef_rate_flags(&mp->hw->conf.chandef);
1776
1777         memset(mp->cck_rates, 0xff, sizeof(mp->cck_rates));
1778         sband = mp->hw->wiphy->bands[NL80211_BAND_2GHZ];
1779         if (!sband)
1780                 return;
1781
1782         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mp->cck_rates) != ARRAY_SIZE(bitrates));
1783         minstrel_ht_fill_rate_array(mp->cck_rates, sband,
1784                                     minstrel_cck_bitrates,
1785                                     ARRAY_SIZE(minstrel_cck_bitrates),
1786                                     rate_flags);
1787 }
1788
1789 static void
1790 minstrel_ht_init_ofdm_rates(struct minstrel_priv *mp, enum nl80211_band band)
1791 {
1792         static const s16 bitrates[8] = { 60, 90, 120, 180, 240, 360, 480, 540 };
1793         struct ieee80211_supported_band *sband;
1794         u32 rate_flags = ieee80211_chandef_rate_flags(&mp->hw->conf.chandef);
1795
1796         memset(mp->ofdm_rates[band], 0xff, sizeof(mp->ofdm_rates[band]));
1797         sband = mp->hw->wiphy->bands[band];
1798         if (!sband)
1799                 return;
1800
1801         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mp->ofdm_rates[band]) != ARRAY_SIZE(bitrates));
1802         minstrel_ht_fill_rate_array(mp->ofdm_rates[band], sband,
1803                                     minstrel_ofdm_bitrates,
1804                                     ARRAY_SIZE(minstrel_ofdm_bitrates),
1805                                     rate_flags);
1806 }
1807
1808 static void *
1809 minstrel_ht_alloc(struct ieee80211_hw *hw)
1810 {
1811         struct minstrel_priv *mp;
1812         int i;
1813
1814         mp = kzalloc(sizeof(struct minstrel_priv), GFP_ATOMIC);
1815         if (!mp)
1816                 return NULL;
1817
1818         mp->sample_switch = -1;
1819
1820         /* contention window settings
1821          * Just an approximation. Using the per-queue values would complicate
1822          * the calculations and is probably unnecessary */
1823         mp->cw_min = 15;
1824         mp->cw_max = 1023;
1825
1826         /* maximum time that the hw is allowed to stay in one MRR segment */
1827         mp->segment_size = 6000;
1828
1829         if (hw->max_rate_tries > 0)
1830                 mp->max_retry = hw->max_rate_tries;
1831         else
1832                 /* safe default, does not necessarily have to match hw properties */
1833                 mp->max_retry = 7;
1834
1835         if (hw->max_rates >= 4)
1836                 mp->has_mrr = true;
1837
1838         mp->hw = hw;
1839         mp->update_interval = HZ / 20;
1840
1841         minstrel_ht_init_cck_rates(mp);
1842         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mp->hw->wiphy->bands); i++)
1843             minstrel_ht_init_ofdm_rates(mp, i);
1844
1845         return mp;
1846 }
1847
1848 #ifdef CONFIG_MAC80211_DEBUGFS
1849 static void minstrel_ht_add_debugfs(struct ieee80211_hw *hw, void *priv,
1850                                     struct dentry *debugfsdir)
1851 {
1852         struct minstrel_priv *mp = priv;
1853
1854         mp->fixed_rate_idx = (u32) -1;
1855         debugfs_create_u32("fixed_rate_idx", S_IRUGO | S_IWUGO, debugfsdir,
1856                            &mp->fixed_rate_idx);
1857         debugfs_create_u32("sample_switch", S_IRUGO | S_IWUSR, debugfsdir,
1858                            &mp->sample_switch);
1859 }
1860 #endif
1861
1862 static void
1863 minstrel_ht_free(void *priv)
1864 {
1865         kfree(priv);
1866 }
1867
1868 static u32 minstrel_ht_get_expected_throughput(void *priv_sta)
1869 {
1870         struct minstrel_ht_sta *mi = priv_sta;
1871         int i, j, prob, tp_avg;
1872
1873         i = mi->max_tp_rate[0] / MCS_GROUP_RATES;
1874         j = mi->max_tp_rate[0] % MCS_GROUP_RATES;
1875         prob = mi->groups[i].rates[j].prob_avg;
1876
1877         /* convert tp_avg from pkt per second in kbps */
1878         tp_avg = minstrel_ht_get_tp_avg(mi, i, j, prob) * 10;
1879         tp_avg = tp_avg * AVG_PKT_SIZE * 8 / 1024;
1880
1881         return tp_avg;
1882 }
1883
1884 static const struct rate_control_ops mac80211_minstrel_ht = {
1885         .name = "minstrel_ht",
1886         .tx_status_ext = minstrel_ht_tx_status,
1887         .get_rate = minstrel_ht_get_rate,
1888         .rate_init = minstrel_ht_rate_init,
1889         .rate_update = minstrel_ht_rate_update,
1890         .alloc_sta = minstrel_ht_alloc_sta,
1891         .free_sta = minstrel_ht_free_sta,
1892         .alloc = minstrel_ht_alloc,
1893         .free = minstrel_ht_free,
1894 #ifdef CONFIG_MAC80211_DEBUGFS
1895         .add_debugfs = minstrel_ht_add_debugfs,
1896         .add_sta_debugfs = minstrel_ht_add_sta_debugfs,
1897 #endif
1898         .get_expected_throughput = minstrel_ht_get_expected_throughput,
1899 };
1900
1901
1902 static void __init init_sample_table(void)
1903 {
1904         int col, i, new_idx;
1905         u8 rnd[MCS_GROUP_RATES];
1906
1907         memset(sample_table, 0xff, sizeof(sample_table));
1908         for (col = 0; col < SAMPLE_COLUMNS; col++) {
1909                 prandom_bytes(rnd, sizeof(rnd));
1910                 for (i = 0; i < MCS_GROUP_RATES; i++) {
1911                         new_idx = (i + rnd[i]) % MCS_GROUP_RATES;
1912                         while (sample_table[col][new_idx] != 0xff)
1913                                 new_idx = (new_idx + 1) % MCS_GROUP_RATES;
1914
1915                         sample_table[col][new_idx] = i;
1916                 }
1917         }
1918 }
1919
1920 int __init
1921 rc80211_minstrel_init(void)
1922 {
1923         init_sample_table();
1924         return ieee80211_rate_control_register(&mac80211_minstrel_ht);
1925 }
1926
1927 void
1928 rc80211_minstrel_exit(void)
1929 {
1930         ieee80211_rate_control_unregister(&mac80211_minstrel_ht);
1931 }