net/mac80211/rc80211_minstrel_ht.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2010-2013 Felix Fietkau <nbd@openwrt.org>
   4  * Copyright (C) 2019-2020 Intel Corporation
   5  */
   6 #include <linux/netdevice.h>
   7 #include <linux/types.h>
   8 #include <linux/skbuff.h>
   9 #include <linux/debugfs.h>
  10 #include <linux/random.h>
  11 #include <linux/moduleparam.h>
  12 #include <linux/ieee80211.h>
  13 #include <net/mac80211.h>
  14 #include "rate.h"
  15 #include "sta_info.h"
  16 #include "rc80211_minstrel_ht.h"
  17
  18 #define AVG_AMPDU_SIZE  16
  19 #define AVG_PKT_SIZE    1200
  20
  21 #define SAMPLE_SWITCH_THR       100
  22
  23 /* Number of bits for an average sized packet */
  24 #define MCS_NBITS ((AVG_PKT_SIZE * AVG_AMPDU_SIZE) << 3)
  25
  26 /* Number of symbols for a packet with (bps) bits per symbol */
  27 #define MCS_NSYMS(bps) DIV_ROUND_UP(MCS_NBITS, (bps))
  28
  29 /* Transmission time (nanoseconds) for a packet containing (syms) symbols */
  30 #define MCS_SYMBOL_TIME(sgi, syms)                                      \
  31         (sgi ?                                                          \
  32           ((syms) * 18000 + 4000) / 5 : /* syms * 3.6 us */             \
  33           ((syms) * 1000) << 2          /* syms * 4 us */               \
  34         )
  35
  36 /* Transmit duration for the raw data part of an average sized packet */
  37 #define MCS_DURATION(streams, sgi, bps) \
  38         (MCS_SYMBOL_TIME(sgi, MCS_NSYMS((streams) * (bps))) / AVG_AMPDU_SIZE)
  39
  40 #define BW_20                   0
  41 #define BW_40                   1
  42 #define BW_80                   2
  43
  44 /*
  45  * Define group sort order: HT40 -> SGI -> #streams
  46  */
  47 #define GROUP_IDX(_streams, _sgi, _ht40)        \
  48         MINSTREL_HT_GROUP_0 +                   \
  49         MINSTREL_MAX_STREAMS * 2 * _ht40 +      \
  50         MINSTREL_MAX_STREAMS * _sgi +   \
  51         _streams - 1
  52
  53 #define _MAX(a, b) (((a)>(b))?(a):(b))
  54
  55 #define GROUP_SHIFT(duration)                                           \
  56         _MAX(0, 16 - __builtin_clz(duration))
  57
  58 /* MCS rate information for an MCS group */
  59 #define __MCS_GROUP(_streams, _sgi, _ht40, _s)                          \
  60         [GROUP_IDX(_streams, _sgi, _ht40)] = {                          \
  61         .streams = _streams,                                            \
  62         .shift = _s,                                                    \
  63         .bw = _ht40,                                                    \
  64         .flags =                                                        \
  65                 IEEE80211_TX_RC_MCS |                                   \
  66                 (_sgi ? IEEE80211_TX_RC_SHORT_GI : 0) |                 \
  67                 (_ht40 ? IEEE80211_TX_RC_40_MHZ_WIDTH : 0),             \
  68         .duration = {                                                   \
  69                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 54 : 26) >> _s,    \
  70                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 108 : 52) >> _s,   \
  71                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 162 : 78) >> _s,   \
  72                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 216 : 104) >> _s,  \
  73                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 324 : 156) >> _s,  \
  74                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 432 : 208) >> _s,  \
  75                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 486 : 234) >> _s,  \
  76                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 540 : 260) >> _s   \
  77         }                                                               \
  78 }
  79
  80 #define MCS_GROUP_SHIFT(_streams, _sgi, _ht40)                          \
  81         GROUP_SHIFT(MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 54 : 26))
  82
  83 #define MCS_GROUP(_streams, _sgi, _ht40)                                \
  84         __MCS_GROUP(_streams, _sgi, _ht40,                              \
  85                     MCS_GROUP_SHIFT(_streams, _sgi, _ht40))
  86
  87 #define VHT_GROUP_IDX(_streams, _sgi, _bw)                              \
  88         (MINSTREL_VHT_GROUP_0 +                                         \
  89          MINSTREL_MAX_STREAMS * 2 * (_bw) +                             \
  90          MINSTREL_MAX_STREAMS * (_sgi) +                                \
  91          (_streams) - 1)
  92
  93 #define BW2VBPS(_bw, r3, r2, r1)                                        \
  94         (_bw == BW_80 ? r3 : _bw == BW_40 ? r2 : r1)
  95
  96 #define __VHT_GROUP(_streams, _sgi, _bw, _s)                            \
  97         [VHT_GROUP_IDX(_streams, _sgi, _bw)] = {                        \
  98         .streams = _streams,                                            \
  99         .shift = _s,                                                    \
 100         .bw = _bw,                                                      \
 101         .flags =                                                        \
 102                 IEEE80211_TX_RC_VHT_MCS |                               \
 103                 (_sgi ? IEEE80211_TX_RC_SHORT_GI : 0) |                 \
 104                 (_bw == BW_80 ? IEEE80211_TX_RC_80_MHZ_WIDTH :          \
 105                  _bw == BW_40 ? IEEE80211_TX_RC_40_MHZ_WIDTH : 0),      \
 106         .duration = {                                                   \
 107                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
 108                              BW2VBPS(_bw,  117,  54,  26)) >> _s,       \
 109                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
 110                              BW2VBPS(_bw,  234, 108,  52)) >> _s,       \
 111                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
 112                              BW2VBPS(_bw,  351, 162,  78)) >> _s,       \
 113                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
 114                              BW2VBPS(_bw,  468, 216, 104)) >> _s,       \
 115                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
 116                              BW2VBPS(_bw,  702, 324, 156)) >> _s,       \
 117                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
 118                              BW2VBPS(_bw,  936, 432, 208)) >> _s,       \
 119                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
 120                              BW2VBPS(_bw, 1053, 486, 234)) >> _s,       \
 121                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
 122                              BW2VBPS(_bw, 1170, 540, 260)) >> _s,       \
 123                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
 124                              BW2VBPS(_bw, 1404, 648, 312)) >> _s,       \
 125                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
 126                              BW2VBPS(_bw, 1560, 720, 346)) >> _s        \
 127         }                                                               \
 128 }
 129
 130 #define VHT_GROUP_SHIFT(_streams, _sgi, _bw)                            \
 131         GROUP_SHIFT(MCS_DURATION(_streams, _sgi,                        \
 132                                  BW2VBPS(_bw,  117,  54,  26)))
 133
 134 #define VHT_GROUP(_streams, _sgi, _bw)                                  \
 135         __VHT_GROUP(_streams, _sgi, _bw,                                \
 136                     VHT_GROUP_SHIFT(_streams, _sgi, _bw))
 137
 138 #define CCK_DURATION(_bitrate, _short)                  \
 139         (1000 * (10 /* SIFS */ +                        \
 140          (_short ? 72 + 24 : 144 + 48) +                \
 141          (8 * (AVG_PKT_SIZE + 4) * 10) / (_bitrate)))
 142
 143 #define CCK_DURATION_LIST(_short, _s)                   \
 144         CCK_DURATION(10, _short) >> _s,                 \
 145         CCK_DURATION(20, _short) >> _s,                 \
 146         CCK_DURATION(55, _short) >> _s,                 \
 147         CCK_DURATION(110, _short) >> _s
 148
 149 #define __CCK_GROUP(_s)                                 \
 150         [MINSTREL_CCK_GROUP] = {                        \
 151                 .streams = 1,                           \
 152                 .flags = 0,                             \
 153                 .shift = _s,                            \
 154                 .duration = {                           \
 155                         CCK_DURATION_LIST(false, _s),   \
 156                         CCK_DURATION_LIST(true, _s)     \
 157                 }                                       \
 158         }
 159
 160 #define CCK_GROUP_SHIFT                                 \
 161         GROUP_SHIFT(CCK_DURATION(10, false))
 162
 163 #define CCK_GROUP __CCK_GROUP(CCK_GROUP_SHIFT)
 164
 165 #define OFDM_DURATION(_bitrate)                         \
 166         (1000 * (16 /* SIFS + signal ext */ +           \
 167          16 /* T_PREAMBLE */ +                          \
 168          4 /* T_SIGNAL */ +                             \
 169          4 * (((16 + 80 * (AVG_PKT_SIZE + 4) + 6) /     \
 170               ((_bitrate) * 4)))))
 171
 172 #define OFDM_DURATION_LIST(_s)                          \
 173         OFDM_DURATION(60) >> _s,                        \
 174         OFDM_DURATION(90) >> _s,                        \
 175         OFDM_DURATION(120) >> _s,                       \
 176         OFDM_DURATION(180) >> _s,                       \
 177         OFDM_DURATION(240) >> _s,                       \
 178         OFDM_DURATION(360) >> _s,                       \
 179         OFDM_DURATION(480) >> _s,                       \
 180         OFDM_DURATION(540) >> _s
 181
 182 #define __OFDM_GROUP(_s)                                \
 183         [MINSTREL_OFDM_GROUP] = {                       \
 184                 .streams = 1,                           \
 185                 .flags = 0,                             \
 186                 .shift = _s,                            \
 187                 .duration = {                           \
 188                         OFDM_DURATION_LIST(_s),         \
 189                 }                                       \
 190         }
 191
 192 #define OFDM_GROUP_SHIFT                                \
 193         GROUP_SHIFT(OFDM_DURATION(60))
 194
 195 #define OFDM_GROUP __OFDM_GROUP(OFDM_GROUP_SHIFT)
 196
 197
 198 static bool minstrel_vht_only = true;
 199 module_param(minstrel_vht_only, bool, 0644);
 200 MODULE_PARM_DESC(minstrel_vht_only,
 201                  "Use only VHT rates when VHT is supported by sta.");
 202
 203 /*
 204  * To enable sufficiently targeted rate sampling, MCS rates are divided into
 205  * groups, based on the number of streams and flags (HT40, SGI) that they
 206  * use.
 207  *
 208  * Sortorder has to be fixed for GROUP_IDX macro to be applicable:
 209  * BW -> SGI -> #streams
 210  */
 211 const struct mcs_group minstrel_mcs_groups[] = {
 212         MCS_GROUP(1, 0, BW_20),
 213         MCS_GROUP(2, 0, BW_20),
 214         MCS_GROUP(3, 0, BW_20),
 215         MCS_GROUP(4, 0, BW_20),
 216
 217         MCS_GROUP(1, 1, BW_20),
 218         MCS_GROUP(2, 1, BW_20),
 219         MCS_GROUP(3, 1, BW_20),
 220         MCS_GROUP(4, 1, BW_20),
 221
 222         MCS_GROUP(1, 0, BW_40),
 223         MCS_GROUP(2, 0, BW_40),
 224         MCS_GROUP(3, 0, BW_40),
 225         MCS_GROUP(4, 0, BW_40),
 226
 227         MCS_GROUP(1, 1, BW_40),
 228         MCS_GROUP(2, 1, BW_40),
 229         MCS_GROUP(3, 1, BW_40),
 230         MCS_GROUP(4, 1, BW_40),
 231
 232         CCK_GROUP,
 233         OFDM_GROUP,
 234
 235         VHT_GROUP(1, 0, BW_20),
 236         VHT_GROUP(2, 0, BW_20),
 237         VHT_GROUP(3, 0, BW_20),
 238         VHT_GROUP(4, 0, BW_20),
 239
 240         VHT_GROUP(1, 1, BW_20),
 241         VHT_GROUP(2, 1, BW_20),
 242         VHT_GROUP(3, 1, BW_20),
 243         VHT_GROUP(4, 1, BW_20),
 244
 245         VHT_GROUP(1, 0, BW_40),
 246         VHT_GROUP(2, 0, BW_40),
 247         VHT_GROUP(3, 0, BW_40),
 248         VHT_GROUP(4, 0, BW_40),
 249
 250         VHT_GROUP(1, 1, BW_40),
 251         VHT_GROUP(2, 1, BW_40),
 252         VHT_GROUP(3, 1, BW_40),
 253         VHT_GROUP(4, 1, BW_40),
 254
 255         VHT_GROUP(1, 0, BW_80),
 256         VHT_GROUP(2, 0, BW_80),
 257         VHT_GROUP(3, 0, BW_80),
 258         VHT_GROUP(4, 0, BW_80),
 259
 260         VHT_GROUP(1, 1, BW_80),
 261         VHT_GROUP(2, 1, BW_80),
 262         VHT_GROUP(3, 1, BW_80),
 263         VHT_GROUP(4, 1, BW_80),
 264 };
 265
 266 const s16 minstrel_cck_bitrates[4] = { 10, 20, 55, 110 };
 267 const s16 minstrel_ofdm_bitrates[8] = { 60, 90, 120, 180, 240, 360, 480, 540 };
 268 static u8 sample_table[SAMPLE_COLUMNS][MCS_GROUP_RATES] __read_mostly;
 269 static const u8 minstrel_sample_seq[] = {
 270         MINSTREL_SAMPLE_TYPE_INC,
 271         MINSTREL_SAMPLE_TYPE_JUMP,
 272         MINSTREL_SAMPLE_TYPE_INC,
 273         MINSTREL_SAMPLE_TYPE_JUMP,
 274         MINSTREL_SAMPLE_TYPE_INC,
 275         MINSTREL_SAMPLE_TYPE_SLOW,
 276 };
 277
 278 static void
 279 minstrel_ht_update_rates(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi);
 280
 281 /*
 282  * Some VHT MCSes are invalid (when Ndbps / Nes is not an integer)
 283  * e.g for MCS9@20MHzx1Nss: Ndbps=8x52*(5/6) Nes=1
 284  *
 285  * Returns the valid mcs map for struct minstrel_mcs_group_data.supported
 286  */
 287 static u16
 288 minstrel_get_valid_vht_rates(int bw, int nss, __le16 mcs_map)
 289 {
 290         u16 mask = 0;
 291
 292         if (bw == BW_20) {
 293                 if (nss != 3 && nss != 6)
 294                         mask = BIT(9);
 295         } else if (bw == BW_80) {
 296                 if (nss == 3 || nss == 7)
 297                         mask = BIT(6);
 298                 else if (nss == 6)
 299                         mask = BIT(9);
 300         } else {
 301                 WARN_ON(bw != BW_40);
 302         }
 303
 304         switch ((le16_to_cpu(mcs_map) >> (2 * (nss - 1))) & 3) {
 305         case IEEE80211_VHT_MCS_SUPPORT_0_7:
 306                 mask |= 0x300;
 307                 break;
 308         case IEEE80211_VHT_MCS_SUPPORT_0_8:
 309                 mask |= 0x200;
 310                 break;
 311         case IEEE80211_VHT_MCS_SUPPORT_0_9:
 312                 break;
 313         default:
 314                 mask = 0x3ff;
 315         }
 316
 317         return 0x3ff & ~mask;
 318 }
 319
 320 static bool
 321 minstrel_ht_is_legacy_group(int group)
 322 {
 323         return group == MINSTREL_CCK_GROUP ||
 324                group == MINSTREL_OFDM_GROUP;
 325 }
 326
 327 /*
 328  * Look up an MCS group index based on mac80211 rate information
 329  */
 330 static int
 331 minstrel_ht_get_group_idx(struct ieee80211_tx_rate *rate)
 332 {
 333         return GROUP_IDX((rate->idx / 8) + 1,
 334                          !!(rate->flags & IEEE80211_TX_RC_SHORT_GI),
 335                          !!(rate->flags & IEEE80211_TX_RC_40_MHZ_WIDTH));
 336 }
 337
 338 static int
 339 minstrel_vht_get_group_idx(struct ieee80211_tx_rate *rate)
 340 {
 341         return VHT_GROUP_IDX(ieee80211_rate_get_vht_nss(rate),
 342                              !!(rate->flags & IEEE80211_TX_RC_SHORT_GI),
 343                              !!(rate->flags & IEEE80211_TX_RC_40_MHZ_WIDTH) +
 344                              2*!!(rate->flags & IEEE80211_TX_RC_80_MHZ_WIDTH));
 345 }
 346
 347 static struct minstrel_rate_stats *
 348 minstrel_ht_get_stats(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi,
 349                       struct ieee80211_tx_rate *rate)
 350 {
 351         int group, idx;
 352
 353         if (rate->flags & IEEE80211_TX_RC_MCS) {
 354                 group = minstrel_ht_get_group_idx(rate);
 355                 idx = rate->idx % 8;
 356                 goto out;
 357         }
 358
 359         if (rate->flags & IEEE80211_TX_RC_VHT_MCS) {
 360                 group = minstrel_vht_get_group_idx(rate);
 361                 idx = ieee80211_rate_get_vht_mcs(rate);
 362                 goto out;
 363         }
 364
 365         group = MINSTREL_CCK_GROUP;
 366         for (idx = 0; idx < ARRAY_SIZE(mp->cck_rates); idx++) {
 367                 if (rate->idx != mp->cck_rates[idx])
 368                         continue;
 369
 370                 /* short preamble */
 371                 if ((mi->supported[group] & BIT(idx + 4)) &&
 372                     (rate->flags & IEEE80211_TX_RC_USE_SHORT_PREAMBLE))
 373                                 idx += 4;
 374                 goto out;
 375         }
 376
 377         group = MINSTREL_OFDM_GROUP;
 378         for (idx = 0; idx < ARRAY_SIZE(mp->ofdm_rates[0]); idx++)
 379                 if (rate->idx == mp->ofdm_rates[mi->band][idx])
 380                         goto out;
 381
 382         idx = 0;
 383 out:
 384         return &mi->groups[group].rates[idx];
 385 }
 386
 387 static inline struct minstrel_rate_stats *
 388 minstrel_get_ratestats(struct minstrel_ht_sta *mi, int index)
 389 {
 390         return &mi->groups[MI_RATE_GROUP(index)].rates[MI_RATE_IDX(index)];
 391 }
 392
 393 static inline int minstrel_get_duration(int index)
 394 {
 395         const struct mcs_group *group = &minstrel_mcs_groups[MI_RATE_GROUP(index)];
 396         unsigned int duration = group->duration[MI_RATE_IDX(index)];
 397
 398         return duration << group->shift;
 399 }
 400
 401 static unsigned int
 402 minstrel_ht_avg_ampdu_len(struct minstrel_ht_sta *mi)
 403 {
 404         int duration;
 405
 406         if (mi->avg_ampdu_len)
 407                 return MINSTREL_TRUNC(mi->avg_ampdu_len);
 408
 409         if (minstrel_ht_is_legacy_group(MI_RATE_GROUP(mi->max_tp_rate[0])))
 410                 return 1;
 411
 412         duration = minstrel_get_duration(mi->max_tp_rate[0]);
 413
 414         if (duration > 400 * 1000)
 415                 return 2;
 416
 417         if (duration > 250 * 1000)
 418                 return 4;
 419
 420         if (duration > 150 * 1000)
 421                 return 8;
 422
 423         return 16;
 424 }
 425
 426 /*
 427  * Return current throughput based on the average A-MPDU length, taking into
 428  * account the expected number of retransmissions and their expected length
 429  */
 430 int
 431 minstrel_ht_get_tp_avg(struct minstrel_ht_sta *mi, int group, int rate,
 432                        int prob_avg)
 433 {
 434         unsigned int nsecs = 0, overhead = mi->overhead;
 435         unsigned int ampdu_len = 1;
 436
 437         /* do not account throughput if sucess prob is below 10% */
 438         if (prob_avg < MINSTREL_FRAC(10, 100))
 439                 return 0;
 440
 441         if (minstrel_ht_is_legacy_group(group))
 442                 overhead = mi->overhead_legacy;
 443         else
 444                 ampdu_len = minstrel_ht_avg_ampdu_len(mi);
 445
 446         nsecs = 1000 * overhead / ampdu_len;
 447         nsecs += minstrel_mcs_groups[group].duration[rate] <<
 448                  minstrel_mcs_groups[group].shift;
 449
 450         /*
 451          * For the throughput calculation, limit the probability value to 90% to
 452          * account for collision related packet error rate fluctuation
 453          * (prob is scaled - see MINSTREL_FRAC above)
 454          */
 455         if (prob_avg > MINSTREL_FRAC(90, 100))
 456                 prob_avg = MINSTREL_FRAC(90, 100);
 457
 458         return MINSTREL_TRUNC(100 * ((prob_avg * 1000000) / nsecs));
 459 }
 460
 461 /*
 462  * Find & sort topmost throughput rates
 463  *
 464  * If multiple rates provide equal throughput the sorting is based on their
 465  * current success probability. Higher success probability is preferred among
 466  * MCS groups, CCK rates do not provide aggregation and are therefore at last.
 467  */
 468 static void
 469 minstrel_ht_sort_best_tp_rates(struct minstrel_ht_sta *mi, u16 index,
 470                                u16 *tp_list)
 471 {
 472         int cur_group, cur_idx, cur_tp_avg, cur_prob;
 473         int tmp_group, tmp_idx, tmp_tp_avg, tmp_prob;
 474         int j = MAX_THR_RATES;
 475
 476         cur_group = MI_RATE_GROUP(index);
 477         cur_idx = MI_RATE_IDX(index);
 478         cur_prob = mi->groups[cur_group].rates[cur_idx].prob_avg;
 479         cur_tp_avg = minstrel_ht_get_tp_avg(mi, cur_group, cur_idx, cur_prob);
 480
 481         do {
 482                 tmp_group = MI_RATE_GROUP(tp_list[j - 1]);
 483                 tmp_idx = MI_RATE_IDX(tp_list[j - 1]);
 484                 tmp_prob = mi->groups[tmp_group].rates[tmp_idx].prob_avg;
 485                 tmp_tp_avg = minstrel_ht_get_tp_avg(mi, tmp_group, tmp_idx,
 486                                                     tmp_prob);
 487                 if (cur_tp_avg < tmp_tp_avg ||
 488                     (cur_tp_avg == tmp_tp_avg && cur_prob <= tmp_prob))
 489                         break;
 490                 j--;
 491         } while (j > 0);
 492
 493         if (j < MAX_THR_RATES - 1) {
 494                 memmove(&tp_list[j + 1], &tp_list[j], (sizeof(*tp_list) *
 495                        (MAX_THR_RATES - (j + 1))));
 496         }
 497         if (j < MAX_THR_RATES)
 498                 tp_list[j] = index;
 499 }
 500
 501 /*
 502  * Find and set the topmost probability rate per sta and per group
 503  */
 504 static void
 505 minstrel_ht_set_best_prob_rate(struct minstrel_ht_sta *mi, u16 *dest, u16 index)
 506 {
 507         struct minstrel_mcs_group_data *mg;
 508         struct minstrel_rate_stats *mrs;
 509         int tmp_group, tmp_idx, tmp_tp_avg, tmp_prob;
 510         int max_tp_group, max_tp_idx, max_tp_prob;
 511         int cur_tp_avg, cur_group, cur_idx;
 512         int max_gpr_group, max_gpr_idx;
 513         int max_gpr_tp_avg, max_gpr_prob;
 514
 515         cur_group = MI_RATE_GROUP(index);
 516         cur_idx = MI_RATE_IDX(index);
 517         mg = &mi->groups[cur_group];
 518         mrs = &mg->rates[cur_idx];
 519
 520         tmp_group = MI_RATE_GROUP(*dest);
 521         tmp_idx = MI_RATE_IDX(*dest);
 522         tmp_prob = mi->groups[tmp_group].rates[tmp_idx].prob_avg;
 523         tmp_tp_avg = minstrel_ht_get_tp_avg(mi, tmp_group, tmp_idx, tmp_prob);
 524
 525         /* if max_tp_rate[0] is from MCS_GROUP max_prob_rate get selected from
 526          * MCS_GROUP as well as CCK_GROUP rates do not allow aggregation */
 527         max_tp_group = MI_RATE_GROUP(mi->max_tp_rate[0]);
 528         max_tp_idx = MI_RATE_IDX(mi->max_tp_rate[0]);
 529         max_tp_prob = mi->groups[max_tp_group].rates[max_tp_idx].prob_avg;
 530
 531         if (minstrel_ht_is_legacy_group(MI_RATE_GROUP(index)) &&
 532             !minstrel_ht_is_legacy_group(max_tp_group))
 533                 return;
 534
 535         /* skip rates faster than max tp rate with lower prob */
 536         if (minstrel_get_duration(mi->max_tp_rate[0]) > minstrel_get_duration(index) &&
 537             mrs->prob_avg < max_tp_prob)
 538                 return;
 539
 540         max_gpr_group = MI_RATE_GROUP(mg->max_group_prob_rate);
 541         max_gpr_idx = MI_RATE_IDX(mg->max_group_prob_rate);
 542         max_gpr_prob = mi->groups[max_gpr_group].rates[max_gpr_idx].prob_avg;
 543
 544         if (mrs->prob_avg > MINSTREL_FRAC(75, 100)) {
 545                 cur_tp_avg = minstrel_ht_get_tp_avg(mi, cur_group, cur_idx,
 546                                                     mrs->prob_avg);
 547                 if (cur_tp_avg > tmp_tp_avg)
 548                         *dest = index;
 549
 550                 max_gpr_tp_avg = minstrel_ht_get_tp_avg(mi, max_gpr_group,
 551                                                         max_gpr_idx,
 552                                                         max_gpr_prob);
 553                 if (cur_tp_avg > max_gpr_tp_avg)
 554                         mg->max_group_prob_rate = index;
 555         } else {
 556                 if (mrs->prob_avg > tmp_prob)
 557                         *dest = index;
 558                 if (mrs->prob_avg > max_gpr_prob)
 559                         mg->max_group_prob_rate = index;
 560         }
 561 }
 562
 563
 564 /*
 565  * Assign new rate set per sta and use CCK rates only if the fastest
 566  * rate (max_tp_rate[0]) is from CCK group. This prohibits such sorted
 567  * rate sets where MCS and CCK rates are mixed, because CCK rates can
 568  * not use aggregation.
 569  */
 570 static void
 571 minstrel_ht_assign_best_tp_rates(struct minstrel_ht_sta *mi,
 572                                  u16 tmp_mcs_tp_rate[MAX_THR_RATES],
 573                                  u16 tmp_legacy_tp_rate[MAX_THR_RATES])
 574 {
 575         unsigned int tmp_group, tmp_idx, tmp_cck_tp, tmp_mcs_tp, tmp_prob;
 576         int i;
 577
 578         tmp_group = MI_RATE_GROUP(tmp_legacy_tp_rate[0]);
 579         tmp_idx = MI_RATE_IDX(tmp_legacy_tp_rate[0]);
 580         tmp_prob = mi->groups[tmp_group].rates[tmp_idx].prob_avg;
 581         tmp_cck_tp = minstrel_ht_get_tp_avg(mi, tmp_group, tmp_idx, tmp_prob);
 582
 583         tmp_group = MI_RATE_GROUP(tmp_mcs_tp_rate[0]);
 584         tmp_idx = MI_RATE_IDX(tmp_mcs_tp_rate[0]);
 585         tmp_prob = mi->groups[tmp_group].rates[tmp_idx].prob_avg;
 586         tmp_mcs_tp = minstrel_ht_get_tp_avg(mi, tmp_group, tmp_idx, tmp_prob);
 587
 588         if (tmp_cck_tp > tmp_mcs_tp) {
 589                 for(i = 0; i < MAX_THR_RATES; i++) {
 590                         minstrel_ht_sort_best_tp_rates(mi, tmp_legacy_tp_rate[i],
 591                                                        tmp_mcs_tp_rate);
 592                 }
 593         }
 594
 595 }
 596
 597 /*
 598  * Try to increase robustness of max_prob rate by decrease number of
 599  * streams if possible.
 600  */
 601 static inline void
 602 minstrel_ht_prob_rate_reduce_streams(struct minstrel_ht_sta *mi)
 603 {
 604         struct minstrel_mcs_group_data *mg;
 605         int tmp_max_streams, group, tmp_idx, tmp_prob;
 606         int tmp_tp = 0;
 607
 608         if (!mi->sta->ht_cap.ht_supported)
 609                 return;
 610
 611         group = MI_RATE_GROUP(mi->max_tp_rate[0]);
 612         tmp_max_streams = minstrel_mcs_groups[group].streams;
 613         for (group = 0; group < ARRAY_SIZE(minstrel_mcs_groups); group++) {
 614                 mg = &mi->groups[group];
 615                 if (!mi->supported[group] || group == MINSTREL_CCK_GROUP)
 616                         continue;
 617
 618                 tmp_idx = MI_RATE_IDX(mg->max_group_prob_rate);
 619                 tmp_prob = mi->groups[group].rates[tmp_idx].prob_avg;
 620
 621                 if (tmp_tp < minstrel_ht_get_tp_avg(mi, group, tmp_idx, tmp_prob) &&
 622                    (minstrel_mcs_groups[group].streams < tmp_max_streams)) {
 623                                 mi->max_prob_rate = mg->max_group_prob_rate;
 624                                 tmp_tp = minstrel_ht_get_tp_avg(mi, group,
 625                                                                 tmp_idx,
 626                                                                 tmp_prob);
 627                 }
 628         }
 629 }
 630
 631 static u16
 632 __minstrel_ht_get_sample_rate(struct minstrel_ht_sta *mi,
 633                               enum minstrel_sample_type type)
 634 {
 635         u16 *rates = mi->sample[type].sample_rates;
 636         u16 cur;
 637         int i;
 638
 639         for (i = 0; i < MINSTREL_SAMPLE_RATES; i++) {
 640                 if (!rates[i])
 641                         continue;
 642
 643                 cur = rates[i];
 644                 rates[i] = 0;
 645                 return cur;
 646         }
 647
 648         return 0;
 649 }
 650
 651 static void
 652 minstrel_ht_rate_sample_switch(struct minstrel_priv *mp,
 653                                struct minstrel_ht_sta *mi)
 654 {
 655         u16 rate;
 656
 657         /*
 658          * Use rate switching instead of probing packets for devices with
 659          * little control over retry fallback behavior
 660          */
 661         if (mp->hw->max_rates > 1)
 662                 return;
 663
 664         rate = __minstrel_ht_get_sample_rate(mi, MINSTREL_SAMPLE_TYPE_INC);
 665         if (!rate)
 666                 return;
 667
 668         mi->sample_rate = rate;
 669         mi->sample_mode = MINSTREL_SAMPLE_ACTIVE;
 670 }
 671
 672 static inline int
 673 minstrel_ewma(int old, int new, int weight)
 674 {
 675         int diff, incr;
 676
 677         diff = new - old;
 678         incr = (EWMA_DIV - weight) * diff / EWMA_DIV;
 679
 680         return old + incr;
 681 }
 682
 683 static inline int minstrel_filter_avg_add(u16 *prev_1, u16 *prev_2, s32 in)
 684 {
 685         s32 out_1 = *prev_1;
 686         s32 out_2 = *prev_2;
 687         s32 val;
 688
 689         if (!in)
 690                 in += 1;
 691
 692         if (!out_1) {
 693                 val = out_1 = in;
 694                 goto out;
 695         }
 696
 697         val = MINSTREL_AVG_COEFF1 * in;
 698         val += MINSTREL_AVG_COEFF2 * out_1;
 699         val += MINSTREL_AVG_COEFF3 * out_2;
 700         val >>= MINSTREL_SCALE;
 701
 702         if (val > 1 << MINSTREL_SCALE)
 703                 val = 1 << MINSTREL_SCALE;
 704         if (val < 0)
 705                 val = 1;
 706
 707 out:
 708         *prev_2 = out_1;
 709         *prev_1 = val;
 710
 711         return val;
 712 }
 713
 714 /*
 715 * Recalculate statistics and counters of a given rate
 716 */
 717 static void
 718 minstrel_ht_calc_rate_stats(struct minstrel_priv *mp,
 719                             struct minstrel_rate_stats *mrs)
 720 {
 721         unsigned int cur_prob;
 722
 723         if (unlikely(mrs->attempts > 0)) {
 724                 cur_prob = MINSTREL_FRAC(mrs->success, mrs->attempts);
 725                 minstrel_filter_avg_add(&mrs->prob_avg,
 726                                         &mrs->prob_avg_1, cur_prob);
 727                 mrs->att_hist += mrs->attempts;
 728                 mrs->succ_hist += mrs->success;
 729         }
 730
 731         mrs->last_success = mrs->success;
 732         mrs->last_attempts = mrs->attempts;
 733         mrs->success = 0;
 734         mrs->attempts = 0;
 735 }
 736
 737 static bool
 738 minstrel_ht_find_sample_rate(struct minstrel_ht_sta *mi, int type, int idx)
 739 {
 740         int i;
 741
 742         for (i = 0; i < MINSTREL_SAMPLE_RATES; i++) {
 743                 u16 cur = mi->sample[type].sample_rates[i];
 744
 745                 if (cur == idx)
 746                         return true;
 747
 748                 if (!cur)
 749                         break;
 750         }
 751
 752         return false;
 753 }
 754
 755 static int
 756 minstrel_ht_move_sample_rates(struct minstrel_ht_sta *mi, int type,
 757                               u32 fast_rate_dur, u32 slow_rate_dur)
 758 {
 759         u16 *rates = mi->sample[type].sample_rates;
 760         int i, j;
 761
 762         for (i = 0, j = 0; i < MINSTREL_SAMPLE_RATES; i++) {
 763                 u32 duration;
 764                 bool valid = false;
 765                 u16 cur;
 766
 767                 cur = rates[i];
 768                 if (!cur)
 769                         continue;
 770
 771                 duration = minstrel_get_duration(cur);
 772                 switch (type) {
 773                 case MINSTREL_SAMPLE_TYPE_SLOW:
 774                         valid = duration > fast_rate_dur &&
 775                                 duration < slow_rate_dur;
 776                         break;
 777                 case MINSTREL_SAMPLE_TYPE_INC:
 778                 case MINSTREL_SAMPLE_TYPE_JUMP:
 779                         valid = duration < fast_rate_dur;
 780                         break;
 781                 default:
 782                         valid = false;
 783                         break;
 784                 }
 785
 786                 if (!valid) {
 787                         rates[i] = 0;
 788                         continue;
 789                 }
 790
 791                 if (i == j)
 792                         continue;
 793
 794                 rates[j++] = cur;
 795                 rates[i] = 0;
 796         }
 797
 798         return j;
 799 }
 800
 801 static int
 802 minstrel_ht_group_min_rate_offset(struct minstrel_ht_sta *mi, int group,
 803                                   u32 max_duration)
 804 {
 805         u16 supported = mi->supported[group];
 806         int i;
 807
 808         for (i = 0; i < MCS_GROUP_RATES && supported; i++, supported >>= 1) {
 809                 if (!(supported & BIT(0)))
 810                         continue;
 811
 812                 if (minstrel_get_duration(MI_RATE(group, i)) >= max_duration)
 813                         continue;
 814
 815                 return i;
 816         }
 817
 818         return -1;
 819 }
 820
 821 /*
 822  * Incremental update rates:
 823  * Flip through groups and pick the first group rate that is faster than the
 824  * highest currently selected rate
 825  */
 826 static u16
 827 minstrel_ht_next_inc_rate(struct minstrel_ht_sta *mi, u32 fast_rate_dur)
 828 {
 829         struct minstrel_mcs_group_data *mg;
 830         u8 type = MINSTREL_SAMPLE_TYPE_INC;
 831         int i, index = 0;
 832         u8 group;
 833
 834         group = mi->sample[type].sample_group;
 835         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(minstrel_mcs_groups); i++) {
 836                 group = (group + 1) % ARRAY_SIZE(minstrel_mcs_groups);
 837                 mg = &mi->groups[group];
 838
 839                 index = minstrel_ht_group_min_rate_offset(mi, group,
 840                                                           fast_rate_dur);
 841                 if (index < 0)
 842                         continue;
 843
 844                 index = MI_RATE(group, index & 0xf);
 845                 if (!minstrel_ht_find_sample_rate(mi, type, index))
 846                         goto out;
 847         }
 848         index = 0;
 849
 850 out:
 851         mi->sample[type].sample_group = group;
 852
 853         return index;
 854 }
 855
 856 static int
 857 minstrel_ht_next_group_sample_rate(struct minstrel_ht_sta *mi, int group,
 858                                    u16 supported, int offset)
 859 {
 860         struct minstrel_mcs_group_data *mg = &mi->groups[group];
 861         u16 idx;
 862         int i;
 863
 864         for (i = 0; i < MCS_GROUP_RATES; i++) {
 865                 idx = sample_table[mg->column][mg->index];
 866                 if (++mg->index >= MCS_GROUP_RATES) {
 867                         mg->index = 0;
 868                         if (++mg->column >= ARRAY_SIZE(sample_table))
 869                                 mg->column = 0;
 870                 }
 871
 872                 if (idx < offset)
 873                         continue;
 874
 875                 if (!(supported & BIT(idx)))
 876                         continue;
 877
 878                 return MI_RATE(group, idx);
 879         }
 880
 881         return -1;
 882 }
 883
 884 /*
 885  * Jump rates:
 886  * Sample random rates, use those that are faster than the highest
 887  * currently selected rate. Rates between the fastest and the slowest
 888  * get sorted into the slow sample bucket, but only if it has room
 889  */
 890 static u16
 891 minstrel_ht_next_jump_rate(struct minstrel_ht_sta *mi, u32 fast_rate_dur,
 892                            u32 slow_rate_dur, int *slow_rate_ofs)
 893 {
 894         struct minstrel_mcs_group_data *mg;
 895         struct minstrel_rate_stats *mrs;
 896         u32 max_duration = slow_rate_dur;
 897         int i, index, offset;
 898         u16 *slow_rates;
 899         u16 supported;
 900         u32 duration;
 901         u8 group;
 902
 903         if (*slow_rate_ofs >= MINSTREL_SAMPLE_RATES)
 904                 max_duration = fast_rate_dur;
 905
 906         slow_rates = mi->sample[MINSTREL_SAMPLE_TYPE_SLOW].sample_rates;
 907         group = mi->sample[MINSTREL_SAMPLE_TYPE_JUMP].sample_group;
 908         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(minstrel_mcs_groups); i++) {
 909                 u8 type;
 910
 911                 group = (group + 1) % ARRAY_SIZE(minstrel_mcs_groups);
 912                 mg = &mi->groups[group];
 913
 914                 supported = mi->supported[group];
 915                 if (!supported)
 916                         continue;
 917
 918                 offset = minstrel_ht_group_min_rate_offset(mi, group,
 919                                                            max_duration);
 920                 if (offset < 0)
 921                         continue;
 922
 923                 index = minstrel_ht_next_group_sample_rate(mi, group, supported,
 924                                                            offset);
 925                 if (index < 0)
 926                         continue;
 927
 928                 duration = minstrel_get_duration(index);
 929                 if (duration < fast_rate_dur)
 930                         type = MINSTREL_SAMPLE_TYPE_JUMP;
 931                 else
 932                         type = MINSTREL_SAMPLE_TYPE_SLOW;
 933
 934                 if (minstrel_ht_find_sample_rate(mi, type, index))
 935                         continue;
 936
 937                 if (type == MINSTREL_SAMPLE_TYPE_JUMP)
 938                         goto found;
 939
 940                 if (*slow_rate_ofs >= MINSTREL_SAMPLE_RATES)
 941                         continue;
 942
 943                 if (duration >= slow_rate_dur)
 944                         continue;
 945
 946                 /* skip slow rates with high success probability */
 947                 mrs = minstrel_get_ratestats(mi, index);
 948                 if (mrs->prob_avg > MINSTREL_FRAC(95, 100))
 949                         continue;
 950
 951                 slow_rates[(*slow_rate_ofs)++] = index;
 952                 if (*slow_rate_ofs >= MINSTREL_SAMPLE_RATES)
 953                         max_duration = fast_rate_dur;
 954         }
 955         index = 0;
 956
 957 found:
 958         mi->sample[MINSTREL_SAMPLE_TYPE_JUMP].sample_group = group;
 959
 960         return index;
 961 }
 962
 963 static void
 964 minstrel_ht_refill_sample_rates(struct minstrel_ht_sta *mi)
 965 {
 966         u32 prob_dur = minstrel_get_duration(mi->max_prob_rate);
 967         u32 tp_dur = minstrel_get_duration(mi->max_tp_rate[0]);
 968         u32 tp2_dur = minstrel_get_duration(mi->max_tp_rate[1]);
 969         u32 fast_rate_dur = min(min(tp_dur, tp2_dur), prob_dur);
 970         u32 slow_rate_dur = max(max(tp_dur, tp2_dur), prob_dur);
 971         u16 *rates;
 972         int i, j;
 973
 974         rates = mi->sample[MINSTREL_SAMPLE_TYPE_INC].sample_rates;
 975         i = minstrel_ht_move_sample_rates(mi, MINSTREL_SAMPLE_TYPE_INC,
 976                                           fast_rate_dur, slow_rate_dur);
 977         while (i < MINSTREL_SAMPLE_RATES) {
 978                 rates[i] = minstrel_ht_next_inc_rate(mi, tp_dur);
 979                 if (!rates[i])
 980                         break;
 981
 982                 i++;
 983         }
 984
 985         rates = mi->sample[MINSTREL_SAMPLE_TYPE_JUMP].sample_rates;
 986         i = minstrel_ht_move_sample_rates(mi, MINSTREL_SAMPLE_TYPE_JUMP,
 987                                           fast_rate_dur, slow_rate_dur);
 988         j = minstrel_ht_move_sample_rates(mi, MINSTREL_SAMPLE_TYPE_SLOW,
 989                                           fast_rate_dur, slow_rate_dur);
 990         while (i < MINSTREL_SAMPLE_RATES) {
 991                 rates[i] = minstrel_ht_next_jump_rate(mi, fast_rate_dur,
 992                                                       slow_rate_dur, &j);
 993                 if (!rates[i])
 994                         break;
 995
 996                 i++;
 997         }
 998
 999         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mi->sample); i++)
1000                 memcpy(mi->sample[i].cur_sample_rates, mi->sample[i].sample_rates,
1001                        sizeof(mi->sample[i].cur_sample_rates));
1002 }
1003
1004
1005 /*
1006  * Update rate statistics and select new primary rates
1007  *
1008  * Rules for rate selection:
1009  *  - max_prob_rate must use only one stream, as a tradeoff between delivery
1010  *    probability and throughput during strong fluctuations
1011  *  - as long as the max prob rate has a probability of more than 75%, pick
1012  *    higher throughput rates, even if the probablity is a bit lower
1013  */
1014 static void
1015 minstrel_ht_update_stats(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi,
1016                          bool sample)
1017 {
1018         struct minstrel_mcs_group_data *mg;
1019         struct minstrel_rate_stats *mrs;
1020         int group, i, j, cur_prob;
1021         u16 tmp_mcs_tp_rate[MAX_THR_RATES], tmp_group_tp_rate[MAX_THR_RATES];
1022         u16 tmp_legacy_tp_rate[MAX_THR_RATES], tmp_max_prob_rate;
1023         u16 index;
1024         bool ht_supported = mi->sta->ht_cap.ht_supported;
1025
1026         mi->sample_mode = MINSTREL_SAMPLE_IDLE;
1027
1028         if (sample) {
1029                 mi->total_packets_cur = mi->total_packets -
1030                                         mi->total_packets_last;
1031                 mi->total_packets_last = mi->total_packets;
1032         }
1033         if (!mp->sample_switch)
1034                 sample = false;
1035         if (mi->total_packets_cur < SAMPLE_SWITCH_THR && mp->sample_switch != 1)
1036             sample = false;
1037
1038         if (mi->ampdu_packets > 0) {
1039                 if (!ieee80211_hw_check(mp->hw, TX_STATUS_NO_AMPDU_LEN))
1040                         mi->avg_ampdu_len = minstrel_ewma(mi->avg_ampdu_len,
1041                                 MINSTREL_FRAC(mi->ampdu_len, mi->ampdu_packets),
1042                                               EWMA_LEVEL);
1043                 else
1044                         mi->avg_ampdu_len = 0;
1045                 mi->ampdu_len = 0;
1046                 mi->ampdu_packets = 0;
1047         }
1048
1049         if (mi->supported[MINSTREL_CCK_GROUP])
1050                 group = MINSTREL_CCK_GROUP;
1051         else if (mi->supported[MINSTREL_OFDM_GROUP])
1052                 group = MINSTREL_OFDM_GROUP;
1053         else
1054                 group = 0;
1055
1056         index = MI_RATE(group, 0);
1057         for (j = 0; j < ARRAY_SIZE(tmp_legacy_tp_rate); j++)
1058                 tmp_legacy_tp_rate[j] = index;
1059
1060         if (mi->supported[MINSTREL_VHT_GROUP_0])
1061                 group = MINSTREL_VHT_GROUP_0;
1062         else if (ht_supported)
1063                 group = MINSTREL_HT_GROUP_0;
1064         else if (mi->supported[MINSTREL_CCK_GROUP])
1065                 group = MINSTREL_CCK_GROUP;
1066         else
1067                 group = MINSTREL_OFDM_GROUP;
1068
1069         index = MI_RATE(group, 0);
1070         tmp_max_prob_rate = index;
1071         for (j = 0; j < ARRAY_SIZE(tmp_mcs_tp_rate); j++)
1072                 tmp_mcs_tp_rate[j] = index;
1073
1074         /* Find best rate sets within all MCS groups*/
1075         for (group = 0; group < ARRAY_SIZE(minstrel_mcs_groups); group++) {
1076                 u16 *tp_rate = tmp_mcs_tp_rate;
1077                 u16 last_prob = 0;
1078
1079                 mg = &mi->groups[group];
1080                 if (!mi->supported[group])
1081                         continue;
1082
1083                 /* (re)Initialize group rate indexes */
1084                 for(j = 0; j < MAX_THR_RATES; j++)
1085                         tmp_group_tp_rate[j] = MI_RATE(group, 0);
1086
1087                 if (group == MINSTREL_CCK_GROUP && ht_supported)
1088                         tp_rate = tmp_legacy_tp_rate;
1089
1090                 for (i = MCS_GROUP_RATES - 1; i >= 0; i--) {
1091                         if (!(mi->supported[group] & BIT(i)))
1092                                 continue;
1093
1094                         index = MI_RATE(group, i);
1095
1096                         mrs = &mg->rates[i];
1097                         mrs->retry_updated = false;
1098                         minstrel_ht_calc_rate_stats(mp, mrs);
1099
1100                         if (mrs->att_hist)
1101                                 last_prob = max(last_prob, mrs->prob_avg);
1102                         else
1103                                 mrs->prob_avg = max(last_prob, mrs->prob_avg);
1104                         cur_prob = mrs->prob_avg;
1105
1106                         if (minstrel_ht_get_tp_avg(mi, group, i, cur_prob) == 0)
1107                                 continue;
1108
1109                         /* Find max throughput rate set */
1110                         minstrel_ht_sort_best_tp_rates(mi, index, tp_rate);
1111
1112                         /* Find max throughput rate set within a group */
1113                         minstrel_ht_sort_best_tp_rates(mi, index,
1114                                                        tmp_group_tp_rate);
1115                 }
1116
1117                 memcpy(mg->max_group_tp_rate, tmp_group_tp_rate,
1118                        sizeof(mg->max_group_tp_rate));
1119         }
1120
1121         /* Assign new rate set per sta */
1122         minstrel_ht_assign_best_tp_rates(mi, tmp_mcs_tp_rate,
1123                                          tmp_legacy_tp_rate);
1124         memcpy(mi->max_tp_rate, tmp_mcs_tp_rate, sizeof(mi->max_tp_rate));
1125
1126         for (group = 0; group < ARRAY_SIZE(minstrel_mcs_groups); group++) {
1127                 if (!mi->supported[group])
1128                         continue;
1129
1130                 mg = &mi->groups[group];
1131                 mg->max_group_prob_rate = MI_RATE(group, 0);
1132
1133                 for (i = 0; i < MCS_GROUP_RATES; i++) {
1134                         if (!(mi->supported[group] & BIT(i)))
1135                                 continue;
1136
1137                         index = MI_RATE(group, i);
1138
1139                         /* Find max probability rate per group and global */
1140                         minstrel_ht_set_best_prob_rate(mi, &tmp_max_prob_rate,
1141                                                        index);
1142                 }
1143         }
1144
1145         mi->max_prob_rate = tmp_max_prob_rate;
1146
1147         /* Try to increase robustness of max_prob_rate*/
1148         minstrel_ht_prob_rate_reduce_streams(mi);
1149         minstrel_ht_refill_sample_rates(mi);
1150
1151         if (sample)
1152                 minstrel_ht_rate_sample_switch(mp, mi);
1153
1154 #ifdef CONFIG_MAC80211_DEBUGFS
1155         /* use fixed index if set */
1156         if (mp->fixed_rate_idx != -1) {
1157                 for (i = 0; i < 4; i++)
1158                         mi->max_tp_rate[i] = mp->fixed_rate_idx;
1159                 mi->max_prob_rate = mp->fixed_rate_idx;
1160                 mi->sample_mode = MINSTREL_SAMPLE_IDLE;
1161         }
1162 #endif
1163
1164         /* Reset update timer */
1165         mi->last_stats_update = jiffies;
1166         mi->sample_time = jiffies;
1167 }
1168
1169 static bool
1170 minstrel_ht_txstat_valid(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi,
1171                          struct ieee80211_tx_rate *rate)
1172 {
1173         int i;
1174
1175         if (rate->idx < 0)
1176                 return false;
1177
1178         if (!rate->count)
1179                 return false;
1180
1181         if (rate->flags & IEEE80211_TX_RC_MCS ||
1182             rate->flags & IEEE80211_TX_RC_VHT_MCS)
1183                 return true;
1184
1185         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mp->cck_rates); i++)
1186                 if (rate->idx == mp->cck_rates[i])
1187                         return true;
1188
1189         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mp->ofdm_rates[0]); i++)
1190                 if (rate->idx == mp->ofdm_rates[mi->band][i])
1191                         return true;
1192
1193         return false;
1194 }
1195
1196 static void
1197 minstrel_downgrade_rate(struct minstrel_ht_sta *mi, u16 *idx, bool primary)
1198 {
1199         int group, orig_group;
1200
1201         orig_group = group = MI_RATE_GROUP(*idx);
1202         while (group > 0) {
1203                 group--;
1204
1205                 if (!mi->supported[group])
1206                         continue;
1207
1208                 if (minstrel_mcs_groups[group].streams >
1209                     minstrel_mcs_groups[orig_group].streams)
1210                         continue;
1211
1212                 if (primary)
1213                         *idx = mi->groups[group].max_group_tp_rate[0];
1214                 else
1215                         *idx = mi->groups[group].max_group_tp_rate[1];
1216                 break;
1217         }
1218 }
1219
1220 static void
1221 minstrel_aggr_check(struct ieee80211_sta *pubsta, struct sk_buff *skb)
1222 {
1223         struct ieee80211_hdr *hdr = (struct ieee80211_hdr *) skb->data;
1224         struct sta_info *sta = container_of(pubsta, struct sta_info, sta);
1225         u16 tid;
1226
1227         if (skb_get_queue_mapping(skb) == IEEE80211_AC_VO)
1228                 return;
1229
1230         if (unlikely(!ieee80211_is_data_qos(hdr->frame_control)))
1231                 return;
1232
1233         if (unlikely(skb->protocol == cpu_to_be16(ETH_P_PAE)))
1234                 return;
1235
1236         tid = ieee80211_get_tid(hdr);
1237         if (likely(sta->ampdu_mlme.tid_tx[tid]))
1238                 return;
1239
1240         ieee80211_start_tx_ba_session(pubsta, tid, 0);
1241 }
1242
1243 static void
1244 minstrel_ht_tx_status(void *priv, struct ieee80211_supported_band *sband,
1245                       void *priv_sta, struct ieee80211_tx_status *st)
1246 {
1247         struct ieee80211_tx_info *info = st->info;
1248         struct minstrel_ht_sta *mi = priv_sta;
1249         struct ieee80211_tx_rate *ar = info->status.rates;
1250         struct minstrel_rate_stats *rate, *rate2, *rate_sample = NULL;
1251         struct minstrel_priv *mp = priv;
1252         u32 update_interval = mp->update_interval;
1253         bool last, update = false;
1254         bool sample_status = false;
1255         int i;
1256
1257         /* This packet was aggregated but doesn't carry status info */
1258         if ((info->flags & IEEE80211_TX_CTL_AMPDU) &&
1259             !(info->flags & IEEE80211_TX_STAT_AMPDU))
1260                 return;
1261
1262         if (!(info->flags & IEEE80211_TX_STAT_AMPDU)) {
1263                 info->status.ampdu_ack_len =
1264                         (info->flags & IEEE80211_TX_STAT_ACK ? 1 : 0);
1265                 info->status.ampdu_len = 1;
1266         }
1267
1268         /* wraparound */
1269         if (mi->total_packets >= ~0 - info->status.ampdu_len) {
1270                 mi->total_packets = 0;
1271                 mi->sample_packets = 0;
1272         }
1273
1274         mi->total_packets += info->status.ampdu_len;
1275         if (info->flags & IEEE80211_TX_CTL_RATE_CTRL_PROBE)
1276                 mi->sample_packets += info->status.ampdu_len;
1277
1278         mi->ampdu_packets++;
1279         mi->ampdu_len += info->status.ampdu_len;
1280
1281         if (mi->sample_mode != MINSTREL_SAMPLE_IDLE)
1282                 rate_sample = minstrel_get_ratestats(mi, mi->sample_rate);
1283
1284         last = !minstrel_ht_txstat_valid(mp, mi, &ar[0]);
1285         for (i = 0; !last; i++) {
1286                 last = (i == IEEE80211_TX_MAX_RATES - 1) ||
1287                        !minstrel_ht_txstat_valid(mp, mi, &ar[i + 1]);
1288
1289                 rate = minstrel_ht_get_stats(mp, mi, &ar[i]);
1290                 if (rate == rate_sample)
1291                         sample_status = true;
1292
1293                 if (last)
1294                         rate->success += info->status.ampdu_ack_len;
1295
1296                 rate->attempts += ar[i].count * info->status.ampdu_len;
1297         }
1298
1299         switch (mi->sample_mode) {
1300         case MINSTREL_SAMPLE_IDLE:
1301                 if (mp->hw->max_rates > 1 ||
1302                      mi->total_packets_cur < SAMPLE_SWITCH_THR)
1303                         update_interval /= 2;
1304                 break;
1305
1306         case MINSTREL_SAMPLE_ACTIVE:
1307                 if (!sample_status)
1308                         break;
1309
1310                 mi->sample_mode = MINSTREL_SAMPLE_PENDING;
1311                 update = true;
1312                 break;
1313
1314         case MINSTREL_SAMPLE_PENDING:
1315                 if (sample_status)
1316                         break;
1317
1318                 update = true;
1319                 minstrel_ht_update_stats(mp, mi, false);
1320                 break;
1321         }
1322
1323
1324         if (mp->hw->max_rates > 1) {
1325                 /*
1326                  * check for sudden death of spatial multiplexing,
1327                  * downgrade to a lower number of streams if necessary.
1328                  */
1329                 rate = minstrel_get_ratestats(mi, mi->max_tp_rate[0]);
1330                 if (rate->attempts > 30 &&
1331                     rate->success < rate->attempts / 4) {
1332                         minstrel_downgrade_rate(mi, &mi->max_tp_rate[0], true);
1333                         update = true;
1334                 }
1335
1336                 rate2 = minstrel_get_ratestats(mi, mi->max_tp_rate[1]);
1337                 if (rate2->attempts > 30 &&
1338                     rate2->success < rate2->attempts / 4) {
1339                         minstrel_downgrade_rate(mi, &mi->max_tp_rate[1], false);
1340                         update = true;
1341                 }
1342         }
1343
1344         if (time_after(jiffies, mi->last_stats_update + update_interval)) {
1345                 update = true;
1346                 minstrel_ht_update_stats(mp, mi, true);
1347         }
1348
1349         if (update)
1350                 minstrel_ht_update_rates(mp, mi);
1351 }
1352
1353 static void
1354 minstrel_calc_retransmit(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi,
1355                          int index)
1356 {
1357         struct minstrel_rate_stats *mrs;
1358         unsigned int tx_time, tx_time_rtscts, tx_time_data;
1359         unsigned int cw = mp->cw_min;
1360         unsigned int ctime = 0;
1361         unsigned int t_slot = 9; /* FIXME */
1362         unsigned int ampdu_len = minstrel_ht_avg_ampdu_len(mi);
1363         unsigned int overhead = 0, overhead_rtscts = 0;
1364
1365         mrs = minstrel_get_ratestats(mi, index);
1366         if (mrs->prob_avg < MINSTREL_FRAC(1, 10)) {
1367                 mrs->retry_count = 1;
1368                 mrs->retry_count_rtscts = 1;
1369                 return;
1370         }
1371
1372         mrs->retry_count = 2;
1373         mrs->retry_count_rtscts = 2;
1374         mrs->retry_updated = true;
1375
1376         tx_time_data = minstrel_get_duration(index) * ampdu_len / 1000;
1377
1378         /* Contention time for first 2 tries */
1379         ctime = (t_slot * cw) >> 1;
1380         cw = min((cw << 1) | 1, mp->cw_max);
1381         ctime += (t_slot * cw) >> 1;
1382         cw = min((cw << 1) | 1, mp->cw_max);
1383
1384         if (minstrel_ht_is_legacy_group(MI_RATE_GROUP(index))) {
1385                 overhead = mi->overhead_legacy;
1386                 overhead_rtscts = mi->overhead_legacy_rtscts;
1387         } else {
1388                 overhead = mi->overhead;
1389                 overhead_rtscts = mi->overhead_rtscts;
1390         }
1391
1392         /* Total TX time for data and Contention after first 2 tries */
1393         tx_time = ctime + 2 * (overhead + tx_time_data);
1394         tx_time_rtscts = ctime + 2 * (overhead_rtscts + tx_time_data);
1395
1396         /* See how many more tries we can fit inside segment size */
1397         do {
1398                 /* Contention time for this try */
1399                 ctime = (t_slot * cw) >> 1;
1400                 cw = min((cw << 1) | 1, mp->cw_max);
1401
1402                 /* Total TX time after this try */
1403                 tx_time += ctime + overhead + tx_time_data;
1404                 tx_time_rtscts += ctime + overhead_rtscts + tx_time_data;
1405
1406                 if (tx_time_rtscts < mp->segment_size)
1407                         mrs->retry_count_rtscts++;
1408         } while ((tx_time < mp->segment_size) &&
1409                  (++mrs->retry_count < mp->max_retry));
1410 }
1411
1412
1413 static void
1414 minstrel_ht_set_rate(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi,
1415                      struct ieee80211_sta_rates *ratetbl, int offset, int index)
1416 {
1417         int group_idx = MI_RATE_GROUP(index);
1418         const struct mcs_group *group = &minstrel_mcs_groups[group_idx];
1419         struct minstrel_rate_stats *mrs;
1420         u8 idx;
1421         u16 flags = group->flags;
1422
1423         mrs = minstrel_get_ratestats(mi, index);
1424         if (!mrs->retry_updated)
1425                 minstrel_calc_retransmit(mp, mi, index);
1426
1427         if (mrs->prob_avg < MINSTREL_FRAC(20, 100) || !mrs->retry_count) {
1428                 ratetbl->rate[offset].count = 2;
1429                 ratetbl->rate[offset].count_rts = 2;
1430                 ratetbl->rate[offset].count_cts = 2;
1431         } else {
1432                 ratetbl->rate[offset].count = mrs->retry_count;
1433                 ratetbl->rate[offset].count_cts = mrs->retry_count;
1434                 ratetbl->rate[offset].count_rts = mrs->retry_count_rtscts;
1435         }
1436
1437         index = MI_RATE_IDX(index);
1438         if (group_idx == MINSTREL_CCK_GROUP)
1439                 idx = mp->cck_rates[index % ARRAY_SIZE(mp->cck_rates)];
1440         else if (group_idx == MINSTREL_OFDM_GROUP)
1441                 idx = mp->ofdm_rates[mi->band][index %
1442                                                ARRAY_SIZE(mp->ofdm_rates[0])];
1443         else if (flags & IEEE80211_TX_RC_VHT_MCS)
1444                 idx = ((group->streams - 1) << 4) |
1445                       (index & 0xF);
1446         else
1447                 idx = index + (group->streams - 1) * 8;
1448
1449         /* enable RTS/CTS if needed:
1450          *  - if station is in dynamic SMPS (and streams > 1)
1451          *  - for fallback rates, to increase chances of getting through
1452          */
1453         if (offset > 0 ||
1454             (mi->sta->smps_mode == IEEE80211_SMPS_DYNAMIC &&
1455              group->streams > 1)) {
1456                 ratetbl->rate[offset].count = ratetbl->rate[offset].count_rts;
1457                 flags |= IEEE80211_TX_RC_USE_RTS_CTS;
1458         }
1459
1460         ratetbl->rate[offset].idx = idx;
1461         ratetbl->rate[offset].flags = flags;
1462 }
1463
1464 static inline int
1465 minstrel_ht_get_prob_avg(struct minstrel_ht_sta *mi, int rate)
1466 {
1467         int group = MI_RATE_GROUP(rate);
1468         rate = MI_RATE_IDX(rate);
1469         return mi->groups[group].rates[rate].prob_avg;
1470 }
1471
1472 static int
1473 minstrel_ht_get_max_amsdu_len(struct minstrel_ht_sta *mi)
1474 {
1475         int group = MI_RATE_GROUP(mi->max_prob_rate);
1476         const struct mcs_group *g = &minstrel_mcs_groups[group];
1477         int rate = MI_RATE_IDX(mi->max_prob_rate);
1478         unsigned int duration;
1479
1480         /* Disable A-MSDU if max_prob_rate is bad */
1481         if (mi->groups[group].rates[rate].prob_avg < MINSTREL_FRAC(50, 100))
1482                 return 1;
1483
1484         duration = g->duration[rate];
1485         duration <<= g->shift;
1486
1487         /* If the rate is slower than single-stream MCS1, make A-MSDU limit small */
1488         if (duration > MCS_DURATION(1, 0, 52))
1489                 return 500;
1490
1491         /*
1492          * If the rate is slower than single-stream MCS4, limit A-MSDU to usual
1493          * data packet size
1494          */
1495         if (duration > MCS_DURATION(1, 0, 104))
1496                 return 1600;
1497
1498         /*
1499          * If the rate is slower than single-stream MCS7, or if the max throughput
1500          * rate success probability is less than 75%, limit A-MSDU to twice the usual
1501          * data packet size
1502          */
1503         if (duration > MCS_DURATION(1, 0, 260) ||
1504             (minstrel_ht_get_prob_avg(mi, mi->max_tp_rate[0]) <
1505              MINSTREL_FRAC(75, 100)))
1506                 return 3200;
1507
1508         /*
1509          * HT A-MPDU limits maximum MPDU size under BA agreement to 4095 bytes.
1510          * Since aggregation sessions are started/stopped without txq flush, use
1511          * the limit here to avoid the complexity of having to de-aggregate
1512          * packets in the queue.
1513          */
1514         if (!mi->sta->vht_cap.vht_supported)
1515                 return IEEE80211_MAX_MPDU_LEN_HT_BA;
1516
1517         /* unlimited */
1518         return 0;
1519 }
1520
1521 static void
1522 minstrel_ht_update_rates(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi)
1523 {
1524         struct ieee80211_sta_rates *rates;
1525         u16 first_rate = mi->max_tp_rate[0];
1526         int i = 0;
1527
1528         if (mi->sample_mode == MINSTREL_SAMPLE_ACTIVE)
1529                 first_rate = mi->sample_rate;
1530
1531         rates = kzalloc(sizeof(*rates), GFP_ATOMIC);
1532         if (!rates)
1533                 return;
1534
1535         /* Start with max_tp_rate[0] */
1536         minstrel_ht_set_rate(mp, mi, rates, i++, first_rate);
1537
1538         if (mp->hw->max_rates >= 3) {
1539                 /* At least 3 tx rates supported, use max_tp_rate[1] next */
1540                 minstrel_ht_set_rate(mp, mi, rates, i++, mi->max_tp_rate[1]);
1541         }
1542
1543         if (mp->hw->max_rates >= 2) {
1544                 minstrel_ht_set_rate(mp, mi, rates, i++, mi->max_prob_rate);
1545         }
1546
1547         mi->sta->max_rc_amsdu_len = minstrel_ht_get_max_amsdu_len(mi);
1548         rates->rate[i].idx = -1;
1549         rate_control_set_rates(mp->hw, mi->sta, rates);
1550 }
1551
1552 static u16
1553 minstrel_ht_get_sample_rate(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi)
1554 {
1555         u8 seq;
1556
1557         if (mp->hw->max_rates > 1) {
1558                 seq = mi->sample_seq;
1559                 mi->sample_seq = (seq + 1) % ARRAY_SIZE(minstrel_sample_seq);
1560                 seq = minstrel_sample_seq[seq];
1561         } else {
1562                 seq = MINSTREL_SAMPLE_TYPE_INC;
1563         }
1564
1565         return __minstrel_ht_get_sample_rate(mi, seq);
1566 }
1567
1568 static void
1569 minstrel_ht_get_rate(void *priv, struct ieee80211_sta *sta, void *priv_sta,
1570                      struct ieee80211_tx_rate_control *txrc)
1571 {
1572         const struct mcs_group *sample_group;
1573         struct ieee80211_tx_info *info = IEEE80211_SKB_CB(txrc->skb);
1574         struct ieee80211_tx_rate *rate = &info->status.rates[0];
1575         struct minstrel_ht_sta *mi = priv_sta;
1576         struct minstrel_priv *mp = priv;
1577         u16 sample_idx;
1578
1579         if (!(info->flags & IEEE80211_TX_CTL_AMPDU) &&
1580             !minstrel_ht_is_legacy_group(MI_RATE_GROUP(mi->max_prob_rate)))
1581                 minstrel_aggr_check(sta, txrc->skb);
1582
1583         info->flags |= mi->tx_flags;
1584
1585 #ifdef CONFIG_MAC80211_DEBUGFS
1586         if (mp->fixed_rate_idx != -1)
1587                 return;
1588 #endif
1589
1590         /* Don't use EAPOL frames for sampling on non-mrr hw */
1591         if (mp->hw->max_rates == 1 &&
1592             (info->control.flags & IEEE80211_TX_CTRL_PORT_CTRL_PROTO))
1593                 return;
1594
1595         if (mp->hw->max_rates == 1 && mp->sample_switch &&
1596             (mi->total_packets_cur >= SAMPLE_SWITCH_THR ||
1597              mp->sample_switch == 1))
1598                 return;
1599
1600         if (time_is_before_jiffies(mi->sample_time))
1601                 return;
1602
1603         mi->sample_time = jiffies + MINSTREL_SAMPLE_INTERVAL;
1604         sample_idx = minstrel_ht_get_sample_rate(mp, mi);
1605         if (!sample_idx)
1606                 return;
1607
1608         sample_group = &minstrel_mcs_groups[MI_RATE_GROUP(sample_idx)];
1609         sample_idx = MI_RATE_IDX(sample_idx);
1610
1611         if (sample_group == &minstrel_mcs_groups[MINSTREL_CCK_GROUP] &&
1612             (sample_idx >= 4) != txrc->short_preamble)
1613                 return;
1614
1615         info->flags |= IEEE80211_TX_CTL_RATE_CTRL_PROBE;
1616         rate->count = 1;
1617
1618         if (sample_group == &minstrel_mcs_groups[MINSTREL_CCK_GROUP]) {
1619                 int idx = sample_idx % ARRAY_SIZE(mp->cck_rates);
1620                 rate->idx = mp->cck_rates[idx];
1621         } else if (sample_group == &minstrel_mcs_groups[MINSTREL_OFDM_GROUP]) {
1622                 int idx = sample_idx % ARRAY_SIZE(mp->ofdm_rates[0]);
1623                 rate->idx = mp->ofdm_rates[mi->band][idx];
1624         } else if (sample_group->flags & IEEE80211_TX_RC_VHT_MCS) {
1625                 ieee80211_rate_set_vht(rate, MI_RATE_IDX(sample_idx),
1626                                        sample_group->streams);
1627         } else {
1628                 rate->idx = sample_idx + (sample_group->streams - 1) * 8;
1629         }
1630
1631         rate->flags = sample_group->flags;
1632 }
1633
1634 static void
1635 minstrel_ht_update_cck(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi,
1636                        struct ieee80211_supported_band *sband,
1637                        struct ieee80211_sta *sta)
1638 {
1639         int i;
1640
1641         if (sband->band != NL80211_BAND_2GHZ)
1642                 return;
1643
1644         if (sta->ht_cap.ht_supported &&
1645             !ieee80211_hw_check(mp->hw, SUPPORTS_HT_CCK_RATES))
1646                 return;
1647
1648         for (i = 0; i < 4; i++) {
1649                 if (mp->cck_rates[i] == 0xff ||
1650                     !rate_supported(sta, sband->band, mp->cck_rates[i]))
1651                         continue;
1652
1653                 mi->supported[MINSTREL_CCK_GROUP] |= BIT(i);
1654                 if (sband->bitrates[i].flags & IEEE80211_RATE_SHORT_PREAMBLE)
1655                         mi->supported[MINSTREL_CCK_GROUP] |= BIT(i + 4);
1656         }
1657 }
1658
1659 static void
1660 minstrel_ht_update_ofdm(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi,
1661                         struct ieee80211_supported_band *sband,
1662                         struct ieee80211_sta *sta)
1663 {
1664         const u8 *rates;
1665         int i;
1666
1667         if (sta->ht_cap.ht_supported)
1668                 return;
1669
1670         rates = mp->ofdm_rates[sband->band];
1671         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mp->ofdm_rates[0]); i++) {
1672                 if (rates[i] == 0xff ||
1673                     !rate_supported(sta, sband->band, rates[i]))
1674                         continue;
1675
1676                 mi->supported[MINSTREL_OFDM_GROUP] |= BIT(i);
1677         }
1678 }
1679
1680 static void
1681 minstrel_ht_update_caps(void *priv, struct ieee80211_supported_band *sband,
1682                         struct cfg80211_chan_def *chandef,
1683                         struct ieee80211_sta *sta, void *priv_sta)
1684 {
1685         struct minstrel_priv *mp = priv;
1686         struct minstrel_ht_sta *mi = priv_sta;
1687         struct ieee80211_mcs_info *mcs = &sta->ht_cap.mcs;
1688         u16 ht_cap = sta->ht_cap.cap;
1689         struct ieee80211_sta_vht_cap *vht_cap = &sta->vht_cap;
1690         const struct ieee80211_rate *ctl_rate;
1691         bool ldpc, erp;
1692         int use_vht;
1693         int n_supported = 0;
1694         int ack_dur;
1695         int stbc;
1696         int i;
1697
1698         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(minstrel_mcs_groups) != MINSTREL_GROUPS_NB);
1699
1700         if (vht_cap->vht_supported)
1701                 use_vht = vht_cap->vht_mcs.tx_mcs_map != cpu_to_le16(~0);
1702         else
1703                 use_vht = 0;
1704
1705         memset(mi, 0, sizeof(*mi));
1706
1707         mi->sta = sta;
1708         mi->band = sband->band;
1709         mi->last_stats_update = jiffies;
1710
1711         ack_dur = ieee80211_frame_duration(sband->band, 10, 60, 1, 1, 0);
1712         mi->overhead = ieee80211_frame_duration(sband->band, 0, 60, 1, 1, 0);
1713         mi->overhead += ack_dur;
1714         mi->overhead_rtscts = mi->overhead + 2 * ack_dur;
1715
1716         ctl_rate = &sband->bitrates[rate_lowest_index(sband, sta)];
1717         erp = ctl_rate->flags & IEEE80211_RATE_ERP_G;
1718         ack_dur = ieee80211_frame_duration(sband->band, 10,
1719                                            ctl_rate->bitrate, erp, 1,
1720                                            ieee80211_chandef_get_shift(chandef));
1721         mi->overhead_legacy = ack_dur;
1722         mi->overhead_legacy_rtscts = mi->overhead_legacy + 2 * ack_dur;
1723
1724         mi->avg_ampdu_len = MINSTREL_FRAC(1, 1);
1725
1726         if (!use_vht) {
1727                 stbc = (ht_cap & IEEE80211_HT_CAP_RX_STBC) >>
1728                         IEEE80211_HT_CAP_RX_STBC_SHIFT;
1729
1730                 ldpc = ht_cap & IEEE80211_HT_CAP_LDPC_CODING;
1731         } else {
1732                 stbc = (vht_cap->cap & IEEE80211_VHT_CAP_RXSTBC_MASK) >>
1733                         IEEE80211_VHT_CAP_RXSTBC_SHIFT;
1734
1735                 ldpc = vht_cap->cap & IEEE80211_VHT_CAP_RXLDPC;
1736         }
1737
1738         mi->tx_flags |= stbc << IEEE80211_TX_CTL_STBC_SHIFT;
1739         if (ldpc)
1740                 mi->tx_flags |= IEEE80211_TX_CTL_LDPC;
1741
1742         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mi->groups); i++) {
1743                 u32 gflags = minstrel_mcs_groups[i].flags;
1744                 int bw, nss;
1745
1746                 mi->supported[i] = 0;
1747                 if (minstrel_ht_is_legacy_group(i))
1748                         continue;
1749
1750                 if (gflags & IEEE80211_TX_RC_SHORT_GI) {
1751                         if (gflags & IEEE80211_TX_RC_40_MHZ_WIDTH) {
1752                                 if (!(ht_cap & IEEE80211_HT_CAP_SGI_40))
1753                                         continue;
1754                         } else {
1755                                 if (!(ht_cap & IEEE80211_HT_CAP_SGI_20))
1756                                         continue;
1757                         }
1758                 }
1759
1760                 if (gflags & IEEE80211_TX_RC_40_MHZ_WIDTH &&
1761                     sta->bandwidth < IEEE80211_STA_RX_BW_40)
1762                         continue;
1763
1764                 nss = minstrel_mcs_groups[i].streams;
1765
1766                 /* Mark MCS > 7 as unsupported if STA is in static SMPS mode */
1767                 if (sta->smps_mode == IEEE80211_SMPS_STATIC && nss > 1)
1768                         continue;
1769
1770                 /* HT rate */
1771                 if (gflags & IEEE80211_TX_RC_MCS) {
1772                         if (use_vht && minstrel_vht_only)
1773                                 continue;
1774
1775                         mi->supported[i] = mcs->rx_mask[nss - 1];
1776                         if (mi->supported[i])
1777                                 n_supported++;
1778                         continue;
1779                 }
1780
1781                 /* VHT rate */
1782                 if (!vht_cap->vht_supported ||
1783                     WARN_ON(!(gflags & IEEE80211_TX_RC_VHT_MCS)) ||
1784                     WARN_ON(gflags & IEEE80211_TX_RC_160_MHZ_WIDTH))
1785                         continue;
1786
1787                 if (gflags & IEEE80211_TX_RC_80_MHZ_WIDTH) {
1788                         if (sta->bandwidth < IEEE80211_STA_RX_BW_80 ||
1789                             ((gflags & IEEE80211_TX_RC_SHORT_GI) &&
1790                              !(vht_cap->cap & IEEE80211_VHT_CAP_SHORT_GI_80))) {
1791                                 continue;
1792                         }
1793                 }
1794
1795                 if (gflags & IEEE80211_TX_RC_40_MHZ_WIDTH)
1796                         bw = BW_40;
1797                 else if (gflags & IEEE80211_TX_RC_80_MHZ_WIDTH)
1798                         bw = BW_80;
1799                 else
1800                         bw = BW_20;
1801
1802                 mi->supported[i] = minstrel_get_valid_vht_rates(bw, nss,
1803                                 vht_cap->vht_mcs.tx_mcs_map);
1804
1805                 if (mi->supported[i])
1806                         n_supported++;
1807         }
1808
1809         minstrel_ht_update_cck(mp, mi, sband, sta);
1810         minstrel_ht_update_ofdm(mp, mi, sband, sta);
1811
1812         /* create an initial rate table with the lowest supported rates */
1813         minstrel_ht_update_stats(mp, mi, true);
1814         minstrel_ht_update_rates(mp, mi);
1815 }
1816
1817 static void
1818 minstrel_ht_rate_init(void *priv, struct ieee80211_supported_band *sband,
1819                       struct cfg80211_chan_def *chandef,
1820                       struct ieee80211_sta *sta, void *priv_sta)
1821 {
1822         minstrel_ht_update_caps(priv, sband, chandef, sta, priv_sta);
1823 }
1824
1825 static void
1826 minstrel_ht_rate_update(void *priv, struct ieee80211_supported_band *sband,
1827                         struct cfg80211_chan_def *chandef,
1828                         struct ieee80211_sta *sta, void *priv_sta,
1829                         u32 changed)
1830 {
1831         minstrel_ht_update_caps(priv, sband, chandef, sta, priv_sta);
1832 }
1833
1834 static void *
1835 minstrel_ht_alloc_sta(void *priv, struct ieee80211_sta *sta, gfp_t gfp)
1836 {
1837         struct ieee80211_supported_band *sband;
1838         struct minstrel_ht_sta *mi;
1839         struct minstrel_priv *mp = priv;
1840         struct ieee80211_hw *hw = mp->hw;
1841         int max_rates = 0;
1842         int i;
1843
1844         for (i = 0; i < NUM_NL80211_BANDS; i++) {
1845                 sband = hw->wiphy->bands[i];
1846                 if (sband && sband->n_bitrates > max_rates)
1847                         max_rates = sband->n_bitrates;
1848         }
1849
1850         return kzalloc(sizeof(*mi), gfp);
1851 }
1852
1853 static void
1854 minstrel_ht_free_sta(void *priv, struct ieee80211_sta *sta, void *priv_sta)
1855 {
1856         kfree(priv_sta);
1857 }
1858
1859 static void
1860 minstrel_ht_fill_rate_array(u8 *dest, struct ieee80211_supported_band *sband,
1861                             const s16 *bitrates, int n_rates, u32 rate_flags)
1862 {
1863         int i, j;
1864
1865         for (i = 0; i < sband->n_bitrates; i++) {
1866                 struct ieee80211_rate *rate = &sband->bitrates[i];
1867
1868                 if ((rate_flags & sband->bitrates[i].flags) != rate_flags)
1869                         continue;
1870
1871                 for (j = 0; j < n_rates; j++) {
1872                         if (rate->bitrate != bitrates[j])
1873                                 continue;
1874
1875                         dest[j] = i;
1876                         break;
1877                 }
1878         }
1879 }
1880
1881 static void
1882 minstrel_ht_init_cck_rates(struct minstrel_priv *mp)
1883 {
1884         static const s16 bitrates[4] = { 10, 20, 55, 110 };
1885         struct ieee80211_supported_band *sband;
1886         u32 rate_flags = ieee80211_chandef_rate_flags(&mp->hw->conf.chandef);
1887
1888         memset(mp->cck_rates, 0xff, sizeof(mp->cck_rates));
1889         sband = mp->hw->wiphy->bands[NL80211_BAND_2GHZ];
1890         if (!sband)
1891                 return;
1892
1893         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mp->cck_rates) != ARRAY_SIZE(bitrates));
1894         minstrel_ht_fill_rate_array(mp->cck_rates, sband,
1895                                     minstrel_cck_bitrates,
1896                                     ARRAY_SIZE(minstrel_cck_bitrates),
1897                                     rate_flags);
1898 }
1899
1900 static void
1901 minstrel_ht_init_ofdm_rates(struct minstrel_priv *mp, enum nl80211_band band)
1902 {
1903         static const s16 bitrates[8] = { 60, 90, 120, 180, 240, 360, 480, 540 };
1904         struct ieee80211_supported_band *sband;
1905         u32 rate_flags = ieee80211_chandef_rate_flags(&mp->hw->conf.chandef);
1906
1907         memset(mp->ofdm_rates[band], 0xff, sizeof(mp->ofdm_rates[band]));
1908         sband = mp->hw->wiphy->bands[band];
1909         if (!sband)
1910                 return;
1911
1912         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mp->ofdm_rates[band]) != ARRAY_SIZE(bitrates));
1913         minstrel_ht_fill_rate_array(mp->ofdm_rates[band], sband,
1914                                     minstrel_ofdm_bitrates,
1915                                     ARRAY_SIZE(minstrel_ofdm_bitrates),
1916                                     rate_flags);
1917 }
1918
1919 static void *
1920 minstrel_ht_alloc(struct ieee80211_hw *hw)
1921 {
1922         struct minstrel_priv *mp;
1923         int i;
1924
1925         mp = kzalloc(sizeof(struct minstrel_priv), GFP_ATOMIC);
1926         if (!mp)
1927                 return NULL;
1928
1929         mp->sample_switch = -1;
1930
1931         /* contention window settings
1932          * Just an approximation. Using the per-queue values would complicate
1933          * the calculations and is probably unnecessary */
1934         mp->cw_min = 15;
1935         mp->cw_max = 1023;
1936
1937         /* maximum time that the hw is allowed to stay in one MRR segment */
1938         mp->segment_size = 6000;
1939
1940         if (hw->max_rate_tries > 0)
1941                 mp->max_retry = hw->max_rate_tries;
1942         else
1943                 /* safe default, does not necessarily have to match hw properties */
1944                 mp->max_retry = 7;
1945
1946         if (hw->max_rates >= 4)
1947                 mp->has_mrr = true;
1948
1949         mp->hw = hw;
1950         mp->update_interval = HZ / 10;
1951
1952         minstrel_ht_init_cck_rates(mp);
1953         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mp->hw->wiphy->bands); i++)
1954             minstrel_ht_init_ofdm_rates(mp, i);
1955
1956         return mp;
1957 }
1958
1959 #ifdef CONFIG_MAC80211_DEBUGFS
1960 static void minstrel_ht_add_debugfs(struct ieee80211_hw *hw, void *priv,
1961                                     struct dentry *debugfsdir)
1962 {
1963         struct minstrel_priv *mp = priv;
1964
1965         mp->fixed_rate_idx = (u32) -1;
1966         debugfs_create_u32("fixed_rate_idx", S_IRUGO | S_IWUGO, debugfsdir,
1967                            &mp->fixed_rate_idx);
1968         debugfs_create_u32("sample_switch", S_IRUGO | S_IWUSR, debugfsdir,
1969                            &mp->sample_switch);
1970 }
1971 #endif
1972
1973 static void
1974 minstrel_ht_free(void *priv)
1975 {
1976         kfree(priv);
1977 }
1978
1979 static u32 minstrel_ht_get_expected_throughput(void *priv_sta)
1980 {
1981         struct minstrel_ht_sta *mi = priv_sta;
1982         int i, j, prob, tp_avg;
1983
1984         i = MI_RATE_GROUP(mi->max_tp_rate[0]);
1985         j = MI_RATE_IDX(mi->max_tp_rate[0]);
1986         prob = mi->groups[i].rates[j].prob_avg;
1987
1988         /* convert tp_avg from pkt per second in kbps */
1989         tp_avg = minstrel_ht_get_tp_avg(mi, i, j, prob) * 10;
1990         tp_avg = tp_avg * AVG_PKT_SIZE * 8 / 1024;
1991
1992         return tp_avg;
1993 }
1994
1995 static const struct rate_control_ops mac80211_minstrel_ht = {
1996         .name = "minstrel_ht",
1997         .tx_status_ext = minstrel_ht_tx_status,
1998         .get_rate = minstrel_ht_get_rate,
1999         .rate_init = minstrel_ht_rate_init,
2000         .rate_update = minstrel_ht_rate_update,
2001         .alloc_sta = minstrel_ht_alloc_sta,
2002         .free_sta = minstrel_ht_free_sta,
2003         .alloc = minstrel_ht_alloc,
2004         .free = minstrel_ht_free,
2005 #ifdef CONFIG_MAC80211_DEBUGFS
2006         .add_debugfs = minstrel_ht_add_debugfs,
2007         .add_sta_debugfs = minstrel_ht_add_sta_debugfs,
2008 #endif
2009         .get_expected_throughput = minstrel_ht_get_expected_throughput,
2010 };
2011
2012
2013 static void __init init_sample_table(void)
2014 {
2015         int col, i, new_idx;
2016         u8 rnd[MCS_GROUP_RATES];
2017
2018         memset(sample_table, 0xff, sizeof(sample_table));
2019         for (col = 0; col < SAMPLE_COLUMNS; col++) {
2020                 prandom_bytes(rnd, sizeof(rnd));
2021                 for (i = 0; i < MCS_GROUP_RATES; i++) {
2022                         new_idx = (i + rnd[i]) % MCS_GROUP_RATES;
2023                         while (sample_table[col][new_idx] != 0xff)
2024                                 new_idx = (new_idx + 1) % MCS_GROUP_RATES;
2025
2026                         sample_table[col][new_idx] = i;
2027                 }
2028         }
2029 }
2030
2031 int __init
2032 rc80211_minstrel_init(void)
2033 {
2034         init_sample_table();
2035         return ieee80211_rate_control_register(&mac80211_minstrel_ht);
2036 }
2037
2038 void
2039 rc80211_minstrel_exit(void)
2040 {
2041         ieee80211_rate_control_unregister(&mac80211_minstrel_ht);
2042 }