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 inline int
 652 minstrel_ewma(int old, int new, int weight)
 653 {
 654         int diff, incr;
 655
 656         diff = new - old;
 657         incr = (EWMA_DIV - weight) * diff / EWMA_DIV;
 658
 659         return old + incr;
 660 }
 661
 662 static inline int minstrel_filter_avg_add(u16 *prev_1, u16 *prev_2, s32 in)
 663 {
 664         s32 out_1 = *prev_1;
 665         s32 out_2 = *prev_2;
 666         s32 val;
 667
 668         if (!in)
 669                 in += 1;
 670
 671         if (!out_1) {
 672                 val = out_1 = in;
 673                 goto out;
 674         }
 675
 676         val = MINSTREL_AVG_COEFF1 * in;
 677         val += MINSTREL_AVG_COEFF2 * out_1;
 678         val += MINSTREL_AVG_COEFF3 * out_2;
 679         val >>= MINSTREL_SCALE;
 680
 681         if (val > 1 << MINSTREL_SCALE)
 682                 val = 1 << MINSTREL_SCALE;
 683         if (val < 0)
 684                 val = 1;
 685
 686 out:
 687         *prev_2 = out_1;
 688         *prev_1 = val;
 689
 690         return val;
 691 }
 692
 693 /*
 694 * Recalculate statistics and counters of a given rate
 695 */
 696 static void
 697 minstrel_ht_calc_rate_stats(struct minstrel_priv *mp,
 698                             struct minstrel_rate_stats *mrs)
 699 {
 700         unsigned int cur_prob;
 701
 702         if (unlikely(mrs->attempts > 0)) {
 703                 cur_prob = MINSTREL_FRAC(mrs->success, mrs->attempts);
 704                 minstrel_filter_avg_add(&mrs->prob_avg,
 705                                         &mrs->prob_avg_1, cur_prob);
 706                 mrs->att_hist += mrs->attempts;
 707                 mrs->succ_hist += mrs->success;
 708         }
 709
 710         mrs->last_success = mrs->success;
 711         mrs->last_attempts = mrs->attempts;
 712         mrs->success = 0;
 713         mrs->attempts = 0;
 714 }
 715
 716 static bool
 717 minstrel_ht_find_sample_rate(struct minstrel_ht_sta *mi, int type, int idx)
 718 {
 719         int i;
 720
 721         for (i = 0; i < MINSTREL_SAMPLE_RATES; i++) {
 722                 u16 cur = mi->sample[type].sample_rates[i];
 723
 724                 if (cur == idx)
 725                         return true;
 726
 727                 if (!cur)
 728                         break;
 729         }
 730
 731         return false;
 732 }
 733
 734 static int
 735 minstrel_ht_move_sample_rates(struct minstrel_ht_sta *mi, int type,
 736                               u32 fast_rate_dur, u32 slow_rate_dur)
 737 {
 738         u16 *rates = mi->sample[type].sample_rates;
 739         int i, j;
 740
 741         for (i = 0, j = 0; i < MINSTREL_SAMPLE_RATES; i++) {
 742                 u32 duration;
 743                 bool valid = false;
 744                 u16 cur;
 745
 746                 cur = rates[i];
 747                 if (!cur)
 748                         continue;
 749
 750                 duration = minstrel_get_duration(cur);
 751                 switch (type) {
 752                 case MINSTREL_SAMPLE_TYPE_SLOW:
 753                         valid = duration > fast_rate_dur &&
 754                                 duration < slow_rate_dur;
 755                         break;
 756                 case MINSTREL_SAMPLE_TYPE_INC:
 757                 case MINSTREL_SAMPLE_TYPE_JUMP:
 758                         valid = duration < fast_rate_dur;
 759                         break;
 760                 default:
 761                         valid = false;
 762                         break;
 763                 }
 764
 765                 if (!valid) {
 766                         rates[i] = 0;
 767                         continue;
 768                 }
 769
 770                 if (i == j)
 771                         continue;
 772
 773                 rates[j++] = cur;
 774                 rates[i] = 0;
 775         }
 776
 777         return j;
 778 }
 779
 780 static int
 781 minstrel_ht_group_min_rate_offset(struct minstrel_ht_sta *mi, int group,
 782                                   u32 max_duration)
 783 {
 784         u16 supported = mi->supported[group];
 785         int i;
 786
 787         for (i = 0; i < MCS_GROUP_RATES && supported; i++, supported >>= 1) {
 788                 if (!(supported & BIT(0)))
 789                         continue;
 790
 791                 if (minstrel_get_duration(MI_RATE(group, i)) >= max_duration)
 792                         continue;
 793
 794                 return i;
 795         }
 796
 797         return -1;
 798 }
 799
 800 /*
 801  * Incremental update rates:
 802  * Flip through groups and pick the first group rate that is faster than the
 803  * highest currently selected rate
 804  */
 805 static u16
 806 minstrel_ht_next_inc_rate(struct minstrel_ht_sta *mi, u32 fast_rate_dur)
 807 {
 808         u8 type = MINSTREL_SAMPLE_TYPE_INC;
 809         int i, index = 0;
 810         u8 group;
 811
 812         group = mi->sample[type].sample_group;
 813         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(minstrel_mcs_groups); i++) {
 814                 group = (group + 1) % ARRAY_SIZE(minstrel_mcs_groups);
 815
 816                 index = minstrel_ht_group_min_rate_offset(mi, group,
 817                                                           fast_rate_dur);
 818                 if (index < 0)
 819                         continue;
 820
 821                 index = MI_RATE(group, index & 0xf);
 822                 if (!minstrel_ht_find_sample_rate(mi, type, index))
 823                         goto out;
 824         }
 825         index = 0;
 826
 827 out:
 828         mi->sample[type].sample_group = group;
 829
 830         return index;
 831 }
 832
 833 static int
 834 minstrel_ht_next_group_sample_rate(struct minstrel_ht_sta *mi, int group,
 835                                    u16 supported, int offset)
 836 {
 837         struct minstrel_mcs_group_data *mg = &mi->groups[group];
 838         u16 idx;
 839         int i;
 840
 841         for (i = 0; i < MCS_GROUP_RATES; i++) {
 842                 idx = sample_table[mg->column][mg->index];
 843                 if (++mg->index >= MCS_GROUP_RATES) {
 844                         mg->index = 0;
 845                         if (++mg->column >= ARRAY_SIZE(sample_table))
 846                                 mg->column = 0;
 847                 }
 848
 849                 if (idx < offset)
 850                         continue;
 851
 852                 if (!(supported & BIT(idx)))
 853                         continue;
 854
 855                 return MI_RATE(group, idx);
 856         }
 857
 858         return -1;
 859 }
 860
 861 /*
 862  * Jump rates:
 863  * Sample random rates, use those that are faster than the highest
 864  * currently selected rate. Rates between the fastest and the slowest
 865  * get sorted into the slow sample bucket, but only if it has room
 866  */
 867 static u16
 868 minstrel_ht_next_jump_rate(struct minstrel_ht_sta *mi, u32 fast_rate_dur,
 869                            u32 slow_rate_dur, int *slow_rate_ofs)
 870 {
 871         struct minstrel_mcs_group_data *mg;
 872         struct minstrel_rate_stats *mrs;
 873         u32 max_duration = slow_rate_dur;
 874         int i, index, offset;
 875         u16 *slow_rates;
 876         u16 supported;
 877         u32 duration;
 878         u8 group;
 879
 880         if (*slow_rate_ofs >= MINSTREL_SAMPLE_RATES)
 881                 max_duration = fast_rate_dur;
 882
 883         slow_rates = mi->sample[MINSTREL_SAMPLE_TYPE_SLOW].sample_rates;
 884         group = mi->sample[MINSTREL_SAMPLE_TYPE_JUMP].sample_group;
 885         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(minstrel_mcs_groups); i++) {
 886                 u8 type;
 887
 888                 group = (group + 1) % ARRAY_SIZE(minstrel_mcs_groups);
 889                 mg = &mi->groups[group];
 890
 891                 supported = mi->supported[group];
 892                 if (!supported)
 893                         continue;
 894
 895                 offset = minstrel_ht_group_min_rate_offset(mi, group,
 896                                                            max_duration);
 897                 if (offset < 0)
 898                         continue;
 899
 900                 index = minstrel_ht_next_group_sample_rate(mi, group, supported,
 901                                                            offset);
 902                 if (index < 0)
 903                         continue;
 904
 905                 duration = minstrel_get_duration(index);
 906                 if (duration < fast_rate_dur)
 907                         type = MINSTREL_SAMPLE_TYPE_JUMP;
 908                 else
 909                         type = MINSTREL_SAMPLE_TYPE_SLOW;
 910
 911                 if (minstrel_ht_find_sample_rate(mi, type, index))
 912                         continue;
 913
 914                 if (type == MINSTREL_SAMPLE_TYPE_JUMP)
 915                         goto found;
 916
 917                 if (*slow_rate_ofs >= MINSTREL_SAMPLE_RATES)
 918                         continue;
 919
 920                 if (duration >= slow_rate_dur)
 921                         continue;
 922
 923                 /* skip slow rates with high success probability */
 924                 mrs = minstrel_get_ratestats(mi, index);
 925                 if (mrs->prob_avg > MINSTREL_FRAC(95, 100))
 926                         continue;
 927
 928                 slow_rates[(*slow_rate_ofs)++] = index;
 929                 if (*slow_rate_ofs >= MINSTREL_SAMPLE_RATES)
 930                         max_duration = fast_rate_dur;
 931         }
 932         index = 0;
 933
 934 found:
 935         mi->sample[MINSTREL_SAMPLE_TYPE_JUMP].sample_group = group;
 936
 937         return index;
 938 }
 939
 940 static void
 941 minstrel_ht_refill_sample_rates(struct minstrel_ht_sta *mi)
 942 {
 943         u32 prob_dur = minstrel_get_duration(mi->max_prob_rate);
 944         u32 tp_dur = minstrel_get_duration(mi->max_tp_rate[0]);
 945         u32 tp2_dur = minstrel_get_duration(mi->max_tp_rate[1]);
 946         u32 fast_rate_dur = min(min(tp_dur, tp2_dur), prob_dur);
 947         u32 slow_rate_dur = max(max(tp_dur, tp2_dur), prob_dur);
 948         u16 *rates;
 949         int i, j;
 950
 951         rates = mi->sample[MINSTREL_SAMPLE_TYPE_INC].sample_rates;
 952         i = minstrel_ht_move_sample_rates(mi, MINSTREL_SAMPLE_TYPE_INC,
 953                                           fast_rate_dur, slow_rate_dur);
 954         while (i < MINSTREL_SAMPLE_RATES) {
 955                 rates[i] = minstrel_ht_next_inc_rate(mi, tp_dur);
 956                 if (!rates[i])
 957                         break;
 958
 959                 i++;
 960         }
 961
 962         rates = mi->sample[MINSTREL_SAMPLE_TYPE_JUMP].sample_rates;
 963         i = minstrel_ht_move_sample_rates(mi, MINSTREL_SAMPLE_TYPE_JUMP,
 964                                           fast_rate_dur, slow_rate_dur);
 965         j = minstrel_ht_move_sample_rates(mi, MINSTREL_SAMPLE_TYPE_SLOW,
 966                                           fast_rate_dur, slow_rate_dur);
 967         while (i < MINSTREL_SAMPLE_RATES) {
 968                 rates[i] = minstrel_ht_next_jump_rate(mi, fast_rate_dur,
 969                                                       slow_rate_dur, &j);
 970                 if (!rates[i])
 971                         break;
 972
 973                 i++;
 974         }
 975
 976         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mi->sample); i++)
 977                 memcpy(mi->sample[i].cur_sample_rates, mi->sample[i].sample_rates,
 978                        sizeof(mi->sample[i].cur_sample_rates));
 979 }
 980
 981
 982 /*
 983  * Update rate statistics and select new primary rates
 984  *
 985  * Rules for rate selection:
 986  *  - max_prob_rate must use only one stream, as a tradeoff between delivery
 987  *    probability and throughput during strong fluctuations
 988  *  - as long as the max prob rate has a probability of more than 75%, pick
 989  *    higher throughput rates, even if the probablity is a bit lower
 990  */
 991 static void
 992 minstrel_ht_update_stats(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi)
 993 {
 994         struct minstrel_mcs_group_data *mg;
 995         struct minstrel_rate_stats *mrs;
 996         int group, i, j, cur_prob;
 997         u16 tmp_mcs_tp_rate[MAX_THR_RATES], tmp_group_tp_rate[MAX_THR_RATES];
 998         u16 tmp_legacy_tp_rate[MAX_THR_RATES], tmp_max_prob_rate;
 999         u16 index;
1000         bool ht_supported = mi->sta->ht_cap.ht_supported;
1001
1002         if (mi->ampdu_packets > 0) {
1003                 if (!ieee80211_hw_check(mp->hw, TX_STATUS_NO_AMPDU_LEN))
1004                         mi->avg_ampdu_len = minstrel_ewma(mi->avg_ampdu_len,
1005                                 MINSTREL_FRAC(mi->ampdu_len, mi->ampdu_packets),
1006                                               EWMA_LEVEL);
1007                 else
1008                         mi->avg_ampdu_len = 0;
1009                 mi->ampdu_len = 0;
1010                 mi->ampdu_packets = 0;
1011         }
1012
1013         if (mi->supported[MINSTREL_CCK_GROUP])
1014                 group = MINSTREL_CCK_GROUP;
1015         else if (mi->supported[MINSTREL_OFDM_GROUP])
1016                 group = MINSTREL_OFDM_GROUP;
1017         else
1018                 group = 0;
1019
1020         index = MI_RATE(group, 0);
1021         for (j = 0; j < ARRAY_SIZE(tmp_legacy_tp_rate); j++)
1022                 tmp_legacy_tp_rate[j] = index;
1023
1024         if (mi->supported[MINSTREL_VHT_GROUP_0])
1025                 group = MINSTREL_VHT_GROUP_0;
1026         else if (ht_supported)
1027                 group = MINSTREL_HT_GROUP_0;
1028         else if (mi->supported[MINSTREL_CCK_GROUP])
1029                 group = MINSTREL_CCK_GROUP;
1030         else
1031                 group = MINSTREL_OFDM_GROUP;
1032
1033         index = MI_RATE(group, 0);
1034         tmp_max_prob_rate = index;
1035         for (j = 0; j < ARRAY_SIZE(tmp_mcs_tp_rate); j++)
1036                 tmp_mcs_tp_rate[j] = index;
1037
1038         /* Find best rate sets within all MCS groups*/
1039         for (group = 0; group < ARRAY_SIZE(minstrel_mcs_groups); group++) {
1040                 u16 *tp_rate = tmp_mcs_tp_rate;
1041                 u16 last_prob = 0;
1042
1043                 mg = &mi->groups[group];
1044                 if (!mi->supported[group])
1045                         continue;
1046
1047                 /* (re)Initialize group rate indexes */
1048                 for(j = 0; j < MAX_THR_RATES; j++)
1049                         tmp_group_tp_rate[j] = MI_RATE(group, 0);
1050
1051                 if (group == MINSTREL_CCK_GROUP && ht_supported)
1052                         tp_rate = tmp_legacy_tp_rate;
1053
1054                 for (i = MCS_GROUP_RATES - 1; i >= 0; i--) {
1055                         if (!(mi->supported[group] & BIT(i)))
1056                                 continue;
1057
1058                         index = MI_RATE(group, i);
1059
1060                         mrs = &mg->rates[i];
1061                         mrs->retry_updated = false;
1062                         minstrel_ht_calc_rate_stats(mp, mrs);
1063
1064                         if (mrs->att_hist)
1065                                 last_prob = max(last_prob, mrs->prob_avg);
1066                         else
1067                                 mrs->prob_avg = max(last_prob, mrs->prob_avg);
1068                         cur_prob = mrs->prob_avg;
1069
1070                         if (minstrel_ht_get_tp_avg(mi, group, i, cur_prob) == 0)
1071                                 continue;
1072
1073                         /* Find max throughput rate set */
1074                         minstrel_ht_sort_best_tp_rates(mi, index, tp_rate);
1075
1076                         /* Find max throughput rate set within a group */
1077                         minstrel_ht_sort_best_tp_rates(mi, index,
1078                                                        tmp_group_tp_rate);
1079                 }
1080
1081                 memcpy(mg->max_group_tp_rate, tmp_group_tp_rate,
1082                        sizeof(mg->max_group_tp_rate));
1083         }
1084
1085         /* Assign new rate set per sta */
1086         minstrel_ht_assign_best_tp_rates(mi, tmp_mcs_tp_rate,
1087                                          tmp_legacy_tp_rate);
1088         memcpy(mi->max_tp_rate, tmp_mcs_tp_rate, sizeof(mi->max_tp_rate));
1089
1090         for (group = 0; group < ARRAY_SIZE(minstrel_mcs_groups); group++) {
1091                 if (!mi->supported[group])
1092                         continue;
1093
1094                 mg = &mi->groups[group];
1095                 mg->max_group_prob_rate = MI_RATE(group, 0);
1096
1097                 for (i = 0; i < MCS_GROUP_RATES; i++) {
1098                         if (!(mi->supported[group] & BIT(i)))
1099                                 continue;
1100
1101                         index = MI_RATE(group, i);
1102
1103                         /* Find max probability rate per group and global */
1104                         minstrel_ht_set_best_prob_rate(mi, &tmp_max_prob_rate,
1105                                                        index);
1106                 }
1107         }
1108
1109         mi->max_prob_rate = tmp_max_prob_rate;
1110
1111         /* Try to increase robustness of max_prob_rate*/
1112         minstrel_ht_prob_rate_reduce_streams(mi);
1113         minstrel_ht_refill_sample_rates(mi);
1114
1115 #ifdef CONFIG_MAC80211_DEBUGFS
1116         /* use fixed index if set */
1117         if (mp->fixed_rate_idx != -1) {
1118                 for (i = 0; i < 4; i++)
1119                         mi->max_tp_rate[i] = mp->fixed_rate_idx;
1120                 mi->max_prob_rate = mp->fixed_rate_idx;
1121         }
1122 #endif
1123
1124         /* Reset update timer */
1125         mi->last_stats_update = jiffies;
1126         mi->sample_time = jiffies;
1127 }
1128
1129 static bool
1130 minstrel_ht_txstat_valid(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi,
1131                          struct ieee80211_tx_rate *rate)
1132 {
1133         int i;
1134
1135         if (rate->idx < 0)
1136                 return false;
1137
1138         if (!rate->count)
1139                 return false;
1140
1141         if (rate->flags & IEEE80211_TX_RC_MCS ||
1142             rate->flags & IEEE80211_TX_RC_VHT_MCS)
1143                 return true;
1144
1145         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mp->cck_rates); i++)
1146                 if (rate->idx == mp->cck_rates[i])
1147                         return true;
1148
1149         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mp->ofdm_rates[0]); i++)
1150                 if (rate->idx == mp->ofdm_rates[mi->band][i])
1151                         return true;
1152
1153         return false;
1154 }
1155
1156 static void
1157 minstrel_downgrade_rate(struct minstrel_ht_sta *mi, u16 *idx, bool primary)
1158 {
1159         int group, orig_group;
1160
1161         orig_group = group = MI_RATE_GROUP(*idx);
1162         while (group > 0) {
1163                 group--;
1164
1165                 if (!mi->supported[group])
1166                         continue;
1167
1168                 if (minstrel_mcs_groups[group].streams >
1169                     minstrel_mcs_groups[orig_group].streams)
1170                         continue;
1171
1172                 if (primary)
1173                         *idx = mi->groups[group].max_group_tp_rate[0];
1174                 else
1175                         *idx = mi->groups[group].max_group_tp_rate[1];
1176                 break;
1177         }
1178 }
1179
1180 static void
1181 minstrel_aggr_check(struct ieee80211_sta *pubsta, struct sk_buff *skb)
1182 {
1183         struct ieee80211_hdr *hdr = (struct ieee80211_hdr *) skb->data;
1184         struct sta_info *sta = container_of(pubsta, struct sta_info, sta);
1185         u16 tid;
1186
1187         if (skb_get_queue_mapping(skb) == IEEE80211_AC_VO)
1188                 return;
1189
1190         if (unlikely(!ieee80211_is_data_qos(hdr->frame_control)))
1191                 return;
1192
1193         if (unlikely(skb->protocol == cpu_to_be16(ETH_P_PAE)))
1194                 return;
1195
1196         tid = ieee80211_get_tid(hdr);
1197         if (likely(sta->ampdu_mlme.tid_tx[tid]))
1198                 return;
1199
1200         ieee80211_start_tx_ba_session(pubsta, tid, 0);
1201 }
1202
1203 static void
1204 minstrel_ht_tx_status(void *priv, struct ieee80211_supported_band *sband,
1205                       void *priv_sta, struct ieee80211_tx_status *st)
1206 {
1207         struct ieee80211_tx_info *info = st->info;
1208         struct minstrel_ht_sta *mi = priv_sta;
1209         struct ieee80211_tx_rate *ar = info->status.rates;
1210         struct minstrel_rate_stats *rate, *rate2;
1211         struct minstrel_priv *mp = priv;
1212         u32 update_interval = mp->update_interval;
1213         bool last, update = false;
1214         int i;
1215
1216         /* This packet was aggregated but doesn't carry status info */
1217         if ((info->flags & IEEE80211_TX_CTL_AMPDU) &&
1218             !(info->flags & IEEE80211_TX_STAT_AMPDU))
1219                 return;
1220
1221         if (!(info->flags & IEEE80211_TX_STAT_AMPDU)) {
1222                 info->status.ampdu_ack_len =
1223                         (info->flags & IEEE80211_TX_STAT_ACK ? 1 : 0);
1224                 info->status.ampdu_len = 1;
1225         }
1226
1227         /* wraparound */
1228         if (mi->total_packets >= ~0 - info->status.ampdu_len) {
1229                 mi->total_packets = 0;
1230                 mi->sample_packets = 0;
1231         }
1232
1233         mi->total_packets += info->status.ampdu_len;
1234         if (info->flags & IEEE80211_TX_CTL_RATE_CTRL_PROBE)
1235                 mi->sample_packets += info->status.ampdu_len;
1236
1237         mi->ampdu_packets++;
1238         mi->ampdu_len += info->status.ampdu_len;
1239
1240         last = !minstrel_ht_txstat_valid(mp, mi, &ar[0]);
1241         for (i = 0; !last; i++) {
1242                 last = (i == IEEE80211_TX_MAX_RATES - 1) ||
1243                        !minstrel_ht_txstat_valid(mp, mi, &ar[i + 1]);
1244
1245                 rate = minstrel_ht_get_stats(mp, mi, &ar[i]);
1246                 if (last)
1247                         rate->success += info->status.ampdu_ack_len;
1248
1249                 rate->attempts += ar[i].count * info->status.ampdu_len;
1250         }
1251
1252         if (mp->hw->max_rates > 1) {
1253                 /*
1254                  * check for sudden death of spatial multiplexing,
1255                  * downgrade to a lower number of streams if necessary.
1256                  */
1257                 rate = minstrel_get_ratestats(mi, mi->max_tp_rate[0]);
1258                 if (rate->attempts > 30 &&
1259                     rate->success < rate->attempts / 4) {
1260                         minstrel_downgrade_rate(mi, &mi->max_tp_rate[0], true);
1261                         update = true;
1262                 }
1263
1264                 rate2 = minstrel_get_ratestats(mi, mi->max_tp_rate[1]);
1265                 if (rate2->attempts > 30 &&
1266                     rate2->success < rate2->attempts / 4) {
1267                         minstrel_downgrade_rate(mi, &mi->max_tp_rate[1], false);
1268                         update = true;
1269                 }
1270         }
1271
1272         if (time_after(jiffies, mi->last_stats_update + update_interval)) {
1273                 update = true;
1274                 minstrel_ht_update_stats(mp, mi);
1275         }
1276
1277         if (update)
1278                 minstrel_ht_update_rates(mp, mi);
1279 }
1280
1281 static void
1282 minstrel_calc_retransmit(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi,
1283                          int index)
1284 {
1285         struct minstrel_rate_stats *mrs;
1286         unsigned int tx_time, tx_time_rtscts, tx_time_data;
1287         unsigned int cw = mp->cw_min;
1288         unsigned int ctime = 0;
1289         unsigned int t_slot = 9; /* FIXME */
1290         unsigned int ampdu_len = minstrel_ht_avg_ampdu_len(mi);
1291         unsigned int overhead = 0, overhead_rtscts = 0;
1292
1293         mrs = minstrel_get_ratestats(mi, index);
1294         if (mrs->prob_avg < MINSTREL_FRAC(1, 10)) {
1295                 mrs->retry_count = 1;
1296                 mrs->retry_count_rtscts = 1;
1297                 return;
1298         }
1299
1300         mrs->retry_count = 2;
1301         mrs->retry_count_rtscts = 2;
1302         mrs->retry_updated = true;
1303
1304         tx_time_data = minstrel_get_duration(index) * ampdu_len / 1000;
1305
1306         /* Contention time for first 2 tries */
1307         ctime = (t_slot * cw) >> 1;
1308         cw = min((cw << 1) | 1, mp->cw_max);
1309         ctime += (t_slot * cw) >> 1;
1310         cw = min((cw << 1) | 1, mp->cw_max);
1311
1312         if (minstrel_ht_is_legacy_group(MI_RATE_GROUP(index))) {
1313                 overhead = mi->overhead_legacy;
1314                 overhead_rtscts = mi->overhead_legacy_rtscts;
1315         } else {
1316                 overhead = mi->overhead;
1317                 overhead_rtscts = mi->overhead_rtscts;
1318         }
1319
1320         /* Total TX time for data and Contention after first 2 tries */
1321         tx_time = ctime + 2 * (overhead + tx_time_data);
1322         tx_time_rtscts = ctime + 2 * (overhead_rtscts + tx_time_data);
1323
1324         /* See how many more tries we can fit inside segment size */
1325         do {
1326                 /* Contention time for this try */
1327                 ctime = (t_slot * cw) >> 1;
1328                 cw = min((cw << 1) | 1, mp->cw_max);
1329
1330                 /* Total TX time after this try */
1331                 tx_time += ctime + overhead + tx_time_data;
1332                 tx_time_rtscts += ctime + overhead_rtscts + tx_time_data;
1333
1334                 if (tx_time_rtscts < mp->segment_size)
1335                         mrs->retry_count_rtscts++;
1336         } while ((tx_time < mp->segment_size) &&
1337                  (++mrs->retry_count < mp->max_retry));
1338 }
1339
1340
1341 static void
1342 minstrel_ht_set_rate(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi,
1343                      struct ieee80211_sta_rates *ratetbl, int offset, int index)
1344 {
1345         int group_idx = MI_RATE_GROUP(index);
1346         const struct mcs_group *group = &minstrel_mcs_groups[group_idx];
1347         struct minstrel_rate_stats *mrs;
1348         u8 idx;
1349         u16 flags = group->flags;
1350
1351         mrs = minstrel_get_ratestats(mi, index);
1352         if (!mrs->retry_updated)
1353                 minstrel_calc_retransmit(mp, mi, index);
1354
1355         if (mrs->prob_avg < MINSTREL_FRAC(20, 100) || !mrs->retry_count) {
1356                 ratetbl->rate[offset].count = 2;
1357                 ratetbl->rate[offset].count_rts = 2;
1358                 ratetbl->rate[offset].count_cts = 2;
1359         } else {
1360                 ratetbl->rate[offset].count = mrs->retry_count;
1361                 ratetbl->rate[offset].count_cts = mrs->retry_count;
1362                 ratetbl->rate[offset].count_rts = mrs->retry_count_rtscts;
1363         }
1364
1365         index = MI_RATE_IDX(index);
1366         if (group_idx == MINSTREL_CCK_GROUP)
1367                 idx = mp->cck_rates[index % ARRAY_SIZE(mp->cck_rates)];
1368         else if (group_idx == MINSTREL_OFDM_GROUP)
1369                 idx = mp->ofdm_rates[mi->band][index %
1370                                                ARRAY_SIZE(mp->ofdm_rates[0])];
1371         else if (flags & IEEE80211_TX_RC_VHT_MCS)
1372                 idx = ((group->streams - 1) << 4) |
1373                       (index & 0xF);
1374         else
1375                 idx = index + (group->streams - 1) * 8;
1376
1377         /* enable RTS/CTS if needed:
1378          *  - if station is in dynamic SMPS (and streams > 1)
1379          *  - for fallback rates, to increase chances of getting through
1380          */
1381         if (offset > 0 ||
1382             (mi->sta->smps_mode == IEEE80211_SMPS_DYNAMIC &&
1383              group->streams > 1)) {
1384                 ratetbl->rate[offset].count = ratetbl->rate[offset].count_rts;
1385                 flags |= IEEE80211_TX_RC_USE_RTS_CTS;
1386         }
1387
1388         ratetbl->rate[offset].idx = idx;
1389         ratetbl->rate[offset].flags = flags;
1390 }
1391
1392 static inline int
1393 minstrel_ht_get_prob_avg(struct minstrel_ht_sta *mi, int rate)
1394 {
1395         int group = MI_RATE_GROUP(rate);
1396         rate = MI_RATE_IDX(rate);
1397         return mi->groups[group].rates[rate].prob_avg;
1398 }
1399
1400 static int
1401 minstrel_ht_get_max_amsdu_len(struct minstrel_ht_sta *mi)
1402 {
1403         int group = MI_RATE_GROUP(mi->max_prob_rate);
1404         const struct mcs_group *g = &minstrel_mcs_groups[group];
1405         int rate = MI_RATE_IDX(mi->max_prob_rate);
1406         unsigned int duration;
1407
1408         /* Disable A-MSDU if max_prob_rate is bad */
1409         if (mi->groups[group].rates[rate].prob_avg < MINSTREL_FRAC(50, 100))
1410                 return 1;
1411
1412         duration = g->duration[rate];
1413         duration <<= g->shift;
1414
1415         /* If the rate is slower than single-stream MCS1, make A-MSDU limit small */
1416         if (duration > MCS_DURATION(1, 0, 52))
1417                 return 500;
1418
1419         /*
1420          * If the rate is slower than single-stream MCS4, limit A-MSDU to usual
1421          * data packet size
1422          */
1423         if (duration > MCS_DURATION(1, 0, 104))
1424                 return 1600;
1425
1426         /*
1427          * If the rate is slower than single-stream MCS7, or if the max throughput
1428          * rate success probability is less than 75%, limit A-MSDU to twice the usual
1429          * data packet size
1430          */
1431         if (duration > MCS_DURATION(1, 0, 260) ||
1432             (minstrel_ht_get_prob_avg(mi, mi->max_tp_rate[0]) <
1433              MINSTREL_FRAC(75, 100)))
1434                 return 3200;
1435
1436         /*
1437          * HT A-MPDU limits maximum MPDU size under BA agreement to 4095 bytes.
1438          * Since aggregation sessions are started/stopped without txq flush, use
1439          * the limit here to avoid the complexity of having to de-aggregate
1440          * packets in the queue.
1441          */
1442         if (!mi->sta->vht_cap.vht_supported)
1443                 return IEEE80211_MAX_MPDU_LEN_HT_BA;
1444
1445         /* unlimited */
1446         return 0;
1447 }
1448
1449 static void
1450 minstrel_ht_update_rates(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi)
1451 {
1452         struct ieee80211_sta_rates *rates;
1453         int i = 0;
1454
1455         rates = kzalloc(sizeof(*rates), GFP_ATOMIC);
1456         if (!rates)
1457                 return;
1458
1459         /* Start with max_tp_rate[0] */
1460         minstrel_ht_set_rate(mp, mi, rates, i++, mi->max_tp_rate[0]);
1461
1462         if (mp->hw->max_rates >= 3) {
1463                 /* At least 3 tx rates supported, use max_tp_rate[1] next */
1464                 minstrel_ht_set_rate(mp, mi, rates, i++, mi->max_tp_rate[1]);
1465         }
1466
1467         if (mp->hw->max_rates >= 2) {
1468                 minstrel_ht_set_rate(mp, mi, rates, i++, mi->max_prob_rate);
1469         }
1470
1471         mi->sta->max_rc_amsdu_len = minstrel_ht_get_max_amsdu_len(mi);
1472         rates->rate[i].idx = -1;
1473         rate_control_set_rates(mp->hw, mi->sta, rates);
1474 }
1475
1476 static u16
1477 minstrel_ht_get_sample_rate(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi)
1478 {
1479         u8 seq;
1480
1481         if (mp->hw->max_rates > 1) {
1482                 seq = mi->sample_seq;
1483                 mi->sample_seq = (seq + 1) % ARRAY_SIZE(minstrel_sample_seq);
1484                 seq = minstrel_sample_seq[seq];
1485         } else {
1486                 seq = MINSTREL_SAMPLE_TYPE_INC;
1487         }
1488
1489         return __minstrel_ht_get_sample_rate(mi, seq);
1490 }
1491
1492 static void
1493 minstrel_ht_get_rate(void *priv, struct ieee80211_sta *sta, void *priv_sta,
1494                      struct ieee80211_tx_rate_control *txrc)
1495 {
1496         const struct mcs_group *sample_group;
1497         struct ieee80211_tx_info *info = IEEE80211_SKB_CB(txrc->skb);
1498         struct ieee80211_tx_rate *rate = &info->status.rates[0];
1499         struct minstrel_ht_sta *mi = priv_sta;
1500         struct minstrel_priv *mp = priv;
1501         u16 sample_idx;
1502
1503         if (!(info->flags & IEEE80211_TX_CTL_AMPDU) &&
1504             !minstrel_ht_is_legacy_group(MI_RATE_GROUP(mi->max_prob_rate)))
1505                 minstrel_aggr_check(sta, txrc->skb);
1506
1507         info->flags |= mi->tx_flags;
1508
1509 #ifdef CONFIG_MAC80211_DEBUGFS
1510         if (mp->fixed_rate_idx != -1)
1511                 return;
1512 #endif
1513
1514         /* Don't use EAPOL frames for sampling on non-mrr hw */
1515         if (mp->hw->max_rates == 1 &&
1516             (info->control.flags & IEEE80211_TX_CTRL_PORT_CTRL_PROTO))
1517                 return;
1518
1519         if (time_is_before_jiffies(mi->sample_time))
1520                 return;
1521
1522         mi->sample_time = jiffies + MINSTREL_SAMPLE_INTERVAL;
1523         sample_idx = minstrel_ht_get_sample_rate(mp, mi);
1524         if (!sample_idx)
1525                 return;
1526
1527         sample_group = &minstrel_mcs_groups[MI_RATE_GROUP(sample_idx)];
1528         sample_idx = MI_RATE_IDX(sample_idx);
1529
1530         if (sample_group == &minstrel_mcs_groups[MINSTREL_CCK_GROUP] &&
1531             (sample_idx >= 4) != txrc->short_preamble)
1532                 return;
1533
1534         info->flags |= IEEE80211_TX_CTL_RATE_CTRL_PROBE;
1535         rate->count = 1;
1536
1537         if (sample_group == &minstrel_mcs_groups[MINSTREL_CCK_GROUP]) {
1538                 int idx = sample_idx % ARRAY_SIZE(mp->cck_rates);
1539                 rate->idx = mp->cck_rates[idx];
1540         } else if (sample_group == &minstrel_mcs_groups[MINSTREL_OFDM_GROUP]) {
1541                 int idx = sample_idx % ARRAY_SIZE(mp->ofdm_rates[0]);
1542                 rate->idx = mp->ofdm_rates[mi->band][idx];
1543         } else if (sample_group->flags & IEEE80211_TX_RC_VHT_MCS) {
1544                 ieee80211_rate_set_vht(rate, MI_RATE_IDX(sample_idx),
1545                                        sample_group->streams);
1546         } else {
1547                 rate->idx = sample_idx + (sample_group->streams - 1) * 8;
1548         }
1549
1550         rate->flags = sample_group->flags;
1551 }
1552
1553 static void
1554 minstrel_ht_update_cck(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi,
1555                        struct ieee80211_supported_band *sband,
1556                        struct ieee80211_sta *sta)
1557 {
1558         int i;
1559
1560         if (sband->band != NL80211_BAND_2GHZ)
1561                 return;
1562
1563         if (sta->ht_cap.ht_supported &&
1564             !ieee80211_hw_check(mp->hw, SUPPORTS_HT_CCK_RATES))
1565                 return;
1566
1567         for (i = 0; i < 4; i++) {
1568                 if (mp->cck_rates[i] == 0xff ||
1569                     !rate_supported(sta, sband->band, mp->cck_rates[i]))
1570                         continue;
1571
1572                 mi->supported[MINSTREL_CCK_GROUP] |= BIT(i);
1573                 if (sband->bitrates[i].flags & IEEE80211_RATE_SHORT_PREAMBLE)
1574                         mi->supported[MINSTREL_CCK_GROUP] |= BIT(i + 4);
1575         }
1576 }
1577
1578 static void
1579 minstrel_ht_update_ofdm(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi,
1580                         struct ieee80211_supported_band *sband,
1581                         struct ieee80211_sta *sta)
1582 {
1583         const u8 *rates;
1584         int i;
1585
1586         if (sta->ht_cap.ht_supported)
1587                 return;
1588
1589         rates = mp->ofdm_rates[sband->band];
1590         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mp->ofdm_rates[0]); i++) {
1591                 if (rates[i] == 0xff ||
1592                     !rate_supported(sta, sband->band, rates[i]))
1593                         continue;
1594
1595                 mi->supported[MINSTREL_OFDM_GROUP] |= BIT(i);
1596         }
1597 }
1598
1599 static void
1600 minstrel_ht_update_caps(void *priv, struct ieee80211_supported_band *sband,
1601                         struct cfg80211_chan_def *chandef,
1602                         struct ieee80211_sta *sta, void *priv_sta)
1603 {
1604         struct minstrel_priv *mp = priv;
1605         struct minstrel_ht_sta *mi = priv_sta;
1606         struct ieee80211_mcs_info *mcs = &sta->ht_cap.mcs;
1607         u16 ht_cap = sta->ht_cap.cap;
1608         struct ieee80211_sta_vht_cap *vht_cap = &sta->vht_cap;
1609         const struct ieee80211_rate *ctl_rate;
1610         bool ldpc, erp;
1611         int use_vht;
1612         int n_supported = 0;
1613         int ack_dur;
1614         int stbc;
1615         int i;
1616
1617         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(minstrel_mcs_groups) != MINSTREL_GROUPS_NB);
1618
1619         if (vht_cap->vht_supported)
1620                 use_vht = vht_cap->vht_mcs.tx_mcs_map != cpu_to_le16(~0);
1621         else
1622                 use_vht = 0;
1623
1624         memset(mi, 0, sizeof(*mi));
1625
1626         mi->sta = sta;
1627         mi->band = sband->band;
1628         mi->last_stats_update = jiffies;
1629
1630         ack_dur = ieee80211_frame_duration(sband->band, 10, 60, 1, 1, 0);
1631         mi->overhead = ieee80211_frame_duration(sband->band, 0, 60, 1, 1, 0);
1632         mi->overhead += ack_dur;
1633         mi->overhead_rtscts = mi->overhead + 2 * ack_dur;
1634
1635         ctl_rate = &sband->bitrates[rate_lowest_index(sband, sta)];
1636         erp = ctl_rate->flags & IEEE80211_RATE_ERP_G;
1637         ack_dur = ieee80211_frame_duration(sband->band, 10,
1638                                            ctl_rate->bitrate, erp, 1,
1639                                            ieee80211_chandef_get_shift(chandef));
1640         mi->overhead_legacy = ack_dur;
1641         mi->overhead_legacy_rtscts = mi->overhead_legacy + 2 * ack_dur;
1642
1643         mi->avg_ampdu_len = MINSTREL_FRAC(1, 1);
1644
1645         if (!use_vht) {
1646                 stbc = (ht_cap & IEEE80211_HT_CAP_RX_STBC) >>
1647                         IEEE80211_HT_CAP_RX_STBC_SHIFT;
1648
1649                 ldpc = ht_cap & IEEE80211_HT_CAP_LDPC_CODING;
1650         } else {
1651                 stbc = (vht_cap->cap & IEEE80211_VHT_CAP_RXSTBC_MASK) >>
1652                         IEEE80211_VHT_CAP_RXSTBC_SHIFT;
1653
1654                 ldpc = vht_cap->cap & IEEE80211_VHT_CAP_RXLDPC;
1655         }
1656
1657         mi->tx_flags |= stbc << IEEE80211_TX_CTL_STBC_SHIFT;
1658         if (ldpc)
1659                 mi->tx_flags |= IEEE80211_TX_CTL_LDPC;
1660
1661         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mi->groups); i++) {
1662                 u32 gflags = minstrel_mcs_groups[i].flags;
1663                 int bw, nss;
1664
1665                 mi->supported[i] = 0;
1666                 if (minstrel_ht_is_legacy_group(i))
1667                         continue;
1668
1669                 if (gflags & IEEE80211_TX_RC_SHORT_GI) {
1670                         if (gflags & IEEE80211_TX_RC_40_MHZ_WIDTH) {
1671                                 if (!(ht_cap & IEEE80211_HT_CAP_SGI_40))
1672                                         continue;
1673                         } else {
1674                                 if (!(ht_cap & IEEE80211_HT_CAP_SGI_20))
1675                                         continue;
1676                         }
1677                 }
1678
1679                 if (gflags & IEEE80211_TX_RC_40_MHZ_WIDTH &&
1680                     sta->bandwidth < IEEE80211_STA_RX_BW_40)
1681                         continue;
1682
1683                 nss = minstrel_mcs_groups[i].streams;
1684
1685                 /* Mark MCS > 7 as unsupported if STA is in static SMPS mode */
1686                 if (sta->smps_mode == IEEE80211_SMPS_STATIC && nss > 1)
1687                         continue;
1688
1689                 /* HT rate */
1690                 if (gflags & IEEE80211_TX_RC_MCS) {
1691                         if (use_vht && minstrel_vht_only)
1692                                 continue;
1693
1694                         mi->supported[i] = mcs->rx_mask[nss - 1];
1695                         if (mi->supported[i])
1696                                 n_supported++;
1697                         continue;
1698                 }
1699
1700                 /* VHT rate */
1701                 if (!vht_cap->vht_supported ||
1702                     WARN_ON(!(gflags & IEEE80211_TX_RC_VHT_MCS)) ||
1703                     WARN_ON(gflags & IEEE80211_TX_RC_160_MHZ_WIDTH))
1704                         continue;
1705
1706                 if (gflags & IEEE80211_TX_RC_80_MHZ_WIDTH) {
1707                         if (sta->bandwidth < IEEE80211_STA_RX_BW_80 ||
1708                             ((gflags & IEEE80211_TX_RC_SHORT_GI) &&
1709                              !(vht_cap->cap & IEEE80211_VHT_CAP_SHORT_GI_80))) {
1710                                 continue;
1711                         }
1712                 }
1713
1714                 if (gflags & IEEE80211_TX_RC_40_MHZ_WIDTH)
1715                         bw = BW_40;
1716                 else if (gflags & IEEE80211_TX_RC_80_MHZ_WIDTH)
1717                         bw = BW_80;
1718                 else
1719                         bw = BW_20;
1720
1721                 mi->supported[i] = minstrel_get_valid_vht_rates(bw, nss,
1722                                 vht_cap->vht_mcs.tx_mcs_map);
1723
1724                 if (mi->supported[i])
1725                         n_supported++;
1726         }
1727
1728         minstrel_ht_update_cck(mp, mi, sband, sta);
1729         minstrel_ht_update_ofdm(mp, mi, sband, sta);
1730
1731         /* create an initial rate table with the lowest supported rates */
1732         minstrel_ht_update_stats(mp, mi);
1733         minstrel_ht_update_rates(mp, mi);
1734 }
1735
1736 static void
1737 minstrel_ht_rate_init(void *priv, struct ieee80211_supported_band *sband,
1738                       struct cfg80211_chan_def *chandef,
1739                       struct ieee80211_sta *sta, void *priv_sta)
1740 {
1741         minstrel_ht_update_caps(priv, sband, chandef, sta, priv_sta);
1742 }
1743
1744 static void
1745 minstrel_ht_rate_update(void *priv, struct ieee80211_supported_band *sband,
1746                         struct cfg80211_chan_def *chandef,
1747                         struct ieee80211_sta *sta, void *priv_sta,
1748                         u32 changed)
1749 {
1750         minstrel_ht_update_caps(priv, sband, chandef, sta, priv_sta);
1751 }
1752
1753 static void *
1754 minstrel_ht_alloc_sta(void *priv, struct ieee80211_sta *sta, gfp_t gfp)
1755 {
1756         struct ieee80211_supported_band *sband;
1757         struct minstrel_ht_sta *mi;
1758         struct minstrel_priv *mp = priv;
1759         struct ieee80211_hw *hw = mp->hw;
1760         int max_rates = 0;
1761         int i;
1762
1763         for (i = 0; i < NUM_NL80211_BANDS; i++) {
1764                 sband = hw->wiphy->bands[i];
1765                 if (sband && sband->n_bitrates > max_rates)
1766                         max_rates = sband->n_bitrates;
1767         }
1768
1769         return kzalloc(sizeof(*mi), gfp);
1770 }
1771
1772 static void
1773 minstrel_ht_free_sta(void *priv, struct ieee80211_sta *sta, void *priv_sta)
1774 {
1775         kfree(priv_sta);
1776 }
1777
1778 static void
1779 minstrel_ht_fill_rate_array(u8 *dest, struct ieee80211_supported_band *sband,
1780                             const s16 *bitrates, int n_rates, u32 rate_flags)
1781 {
1782         int i, j;
1783
1784         for (i = 0; i < sband->n_bitrates; i++) {
1785                 struct ieee80211_rate *rate = &sband->bitrates[i];
1786
1787                 if ((rate_flags & sband->bitrates[i].flags) != rate_flags)
1788                         continue;
1789
1790                 for (j = 0; j < n_rates; j++) {
1791                         if (rate->bitrate != bitrates[j])
1792                                 continue;
1793
1794                         dest[j] = i;
1795                         break;
1796                 }
1797         }
1798 }
1799
1800 static void
1801 minstrel_ht_init_cck_rates(struct minstrel_priv *mp)
1802 {
1803         static const s16 bitrates[4] = { 10, 20, 55, 110 };
1804         struct ieee80211_supported_band *sband;
1805         u32 rate_flags = ieee80211_chandef_rate_flags(&mp->hw->conf.chandef);
1806
1807         memset(mp->cck_rates, 0xff, sizeof(mp->cck_rates));
1808         sband = mp->hw->wiphy->bands[NL80211_BAND_2GHZ];
1809         if (!sband)
1810                 return;
1811
1812         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mp->cck_rates) != ARRAY_SIZE(bitrates));
1813         minstrel_ht_fill_rate_array(mp->cck_rates, sband,
1814                                     minstrel_cck_bitrates,
1815                                     ARRAY_SIZE(minstrel_cck_bitrates),
1816                                     rate_flags);
1817 }
1818
1819 static void
1820 minstrel_ht_init_ofdm_rates(struct minstrel_priv *mp, enum nl80211_band band)
1821 {
1822         static const s16 bitrates[8] = { 60, 90, 120, 180, 240, 360, 480, 540 };
1823         struct ieee80211_supported_band *sband;
1824         u32 rate_flags = ieee80211_chandef_rate_flags(&mp->hw->conf.chandef);
1825
1826         memset(mp->ofdm_rates[band], 0xff, sizeof(mp->ofdm_rates[band]));
1827         sband = mp->hw->wiphy->bands[band];
1828         if (!sband)
1829                 return;
1830
1831         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mp->ofdm_rates[band]) != ARRAY_SIZE(bitrates));
1832         minstrel_ht_fill_rate_array(mp->ofdm_rates[band], sband,
1833                                     minstrel_ofdm_bitrates,
1834                                     ARRAY_SIZE(minstrel_ofdm_bitrates),
1835                                     rate_flags);
1836 }
1837
1838 static void *
1839 minstrel_ht_alloc(struct ieee80211_hw *hw)
1840 {
1841         struct minstrel_priv *mp;
1842         int i;
1843
1844         mp = kzalloc(sizeof(struct minstrel_priv), GFP_ATOMIC);
1845         if (!mp)
1846                 return NULL;
1847
1848         /* contention window settings
1849          * Just an approximation. Using the per-queue values would complicate
1850          * the calculations and is probably unnecessary */
1851         mp->cw_min = 15;
1852         mp->cw_max = 1023;
1853
1854         /* maximum time that the hw is allowed to stay in one MRR segment */
1855         mp->segment_size = 6000;
1856
1857         if (hw->max_rate_tries > 0)
1858                 mp->max_retry = hw->max_rate_tries;
1859         else
1860                 /* safe default, does not necessarily have to match hw properties */
1861                 mp->max_retry = 7;
1862
1863         if (hw->max_rates >= 4)
1864                 mp->has_mrr = true;
1865
1866         mp->hw = hw;
1867         mp->update_interval = HZ / 20;
1868
1869         minstrel_ht_init_cck_rates(mp);
1870         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mp->hw->wiphy->bands); i++)
1871             minstrel_ht_init_ofdm_rates(mp, i);
1872
1873         return mp;
1874 }
1875
1876 #ifdef CONFIG_MAC80211_DEBUGFS
1877 static void minstrel_ht_add_debugfs(struct ieee80211_hw *hw, void *priv,
1878                                     struct dentry *debugfsdir)
1879 {
1880         struct minstrel_priv *mp = priv;
1881
1882         mp->fixed_rate_idx = (u32) -1;
1883         debugfs_create_u32("fixed_rate_idx", S_IRUGO | S_IWUGO, debugfsdir,
1884                            &mp->fixed_rate_idx);
1885 }
1886 #endif
1887
1888 static void
1889 minstrel_ht_free(void *priv)
1890 {
1891         kfree(priv);
1892 }
1893
1894 static u32 minstrel_ht_get_expected_throughput(void *priv_sta)
1895 {
1896         struct minstrel_ht_sta *mi = priv_sta;
1897         int i, j, prob, tp_avg;
1898
1899         i = MI_RATE_GROUP(mi->max_tp_rate[0]);
1900         j = MI_RATE_IDX(mi->max_tp_rate[0]);
1901         prob = mi->groups[i].rates[j].prob_avg;
1902
1903         /* convert tp_avg from pkt per second in kbps */
1904         tp_avg = minstrel_ht_get_tp_avg(mi, i, j, prob) * 10;
1905         tp_avg = tp_avg * AVG_PKT_SIZE * 8 / 1024;
1906
1907         return tp_avg;
1908 }
1909
1910 static const struct rate_control_ops mac80211_minstrel_ht = {
1911         .name = "minstrel_ht",
1912         .tx_status_ext = minstrel_ht_tx_status,
1913         .get_rate = minstrel_ht_get_rate,
1914         .rate_init = minstrel_ht_rate_init,
1915         .rate_update = minstrel_ht_rate_update,
1916         .alloc_sta = minstrel_ht_alloc_sta,
1917         .free_sta = minstrel_ht_free_sta,
1918         .alloc = minstrel_ht_alloc,
1919         .free = minstrel_ht_free,
1920 #ifdef CONFIG_MAC80211_DEBUGFS
1921         .add_debugfs = minstrel_ht_add_debugfs,
1922         .add_sta_debugfs = minstrel_ht_add_sta_debugfs,
1923 #endif
1924         .get_expected_throughput = minstrel_ht_get_expected_throughput,
1925 };
1926
1927
1928 static void __init init_sample_table(void)
1929 {
1930         int col, i, new_idx;
1931         u8 rnd[MCS_GROUP_RATES];
1932
1933         memset(sample_table, 0xff, sizeof(sample_table));
1934         for (col = 0; col < SAMPLE_COLUMNS; col++) {
1935                 prandom_bytes(rnd, sizeof(rnd));
1936                 for (i = 0; i < MCS_GROUP_RATES; i++) {
1937                         new_idx = (i + rnd[i]) % MCS_GROUP_RATES;
1938                         while (sample_table[col][new_idx] != 0xff)
1939                                 new_idx = (new_idx + 1) % MCS_GROUP_RATES;
1940
1941                         sample_table[col][new_idx] = i;
1942                 }
1943         }
1944 }
1945
1946 int __init
1947 rc80211_minstrel_init(void)
1948 {
1949         init_sample_table();
1950         return ieee80211_rate_control_register(&mac80211_minstrel_ht);
1951 }
1952
1953 void
1954 rc80211_minstrel_exit(void)
1955 {
1956         ieee80211_rate_control_unregister(&mac80211_minstrel_ht);
1957 }