net/mac80211/rc80211_minstrel.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2008 Felix Fietkau <nbd@openwrt.org>
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   6  * published by the Free Software Foundation.
   7  *
   8  * Based on minstrel.c:
   9  *   Copyright (C) 2005-2007 Derek Smithies <derek@indranet.co.nz>
  10  *   Sponsored by Indranet Technologies Ltd
  11  *
  12  * Based on sample.c:
  13  *   Copyright (c) 2005 John Bicket
  14  *   All rights reserved.
  15  *
  16  *   Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  17  *   modification, are permitted provided that the following conditions
  18  *   are met:
  19  *   1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  20  *      notice, this list of conditions and the following disclaimer,
  21  *      without modification.
  22  *   2. Redistributions in binary form must reproduce at minimum a disclaimer
  23  *      similar to the "NO WARRANTY" disclaimer below ("Disclaimer") and any
  24  *      redistribution must be conditioned upon including a substantially
  25  *      similar Disclaimer requirement for further binary redistribution.
  26  *   3. Neither the names of the above-listed copyright holders nor the names
  27  *      of any contributors may be used to endorse or promote products derived
  28  *      from this software without specific prior written permission.
  29  *
  30  *   Alternatively, this software may be distributed under the terms of the
  31  *   GNU General Public License ("GPL") version 2 as published by the Free
  32  *   Software Foundation.
  33  *
  34  *   NO WARRANTY
  35  *   THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  36  *   ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  37  *   LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF NONINFRINGEMENT, MERCHANTIBILITY
  38  *   AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL
  39  *   THE COPYRIGHT HOLDERS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR SPECIAL, EXEMPLARY,
  40  *   OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
  41  *   SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
  42  *   INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER
  43  *   IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
  44  *   ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF
  45  *   THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGES.
  46  */
  47 #include <linux/netdevice.h>
  48 #include <linux/types.h>
  49 #include <linux/skbuff.h>
  50 #include <linux/debugfs.h>
  51 #include <linux/random.h>
  52 #include <linux/ieee80211.h>
  53 #include <linux/slab.h>
  54 #include <net/mac80211.h>
  55 #include "rate.h"
  56 #include "rc80211_minstrel.h"
  57
  58 #define SAMPLE_TBL(_mi, _idx, _col) \
  59                 _mi->sample_table[(_idx * SAMPLE_COLUMNS) + _col]
  60
  61 /* convert mac80211 rate index to local array index */
  62 static inline int
  63 rix_to_ndx(struct minstrel_sta_info *mi, int rix)
  64 {
  65         int i = rix;
  66         for (i = rix; i >= 0; i--)
  67                 if (mi->r[i].rix == rix)
  68                         break;
  69         return i;
  70 }
  71
  72 /* find & sort topmost throughput rates */
  73 static inline void
  74 minstrel_sort_best_tp_rates(struct minstrel_sta_info *mi, int i, u8 *tp_list)
  75 {
  76         int j = MAX_THR_RATES;
  77
  78         while (j > 0 && mi->r[i].stats.cur_tp > mi->r[tp_list[j - 1]].stats.cur_tp)
  79                 j--;
  80         if (j < MAX_THR_RATES - 1)
  81                 memmove(&tp_list[j + 1], &tp_list[j], MAX_THR_RATES - (j + 1));
  82         if (j < MAX_THR_RATES)
  83                 tp_list[j] = i;
  84 }
  85
  86 static void
  87 minstrel_set_rate(struct minstrel_sta_info *mi, struct ieee80211_sta_rates *ratetbl,
  88                   int offset, int idx)
  89 {
  90         struct minstrel_rate *r = &mi->r[idx];
  91
  92         ratetbl->rate[offset].idx = r->rix;
  93         ratetbl->rate[offset].count = r->adjusted_retry_count;
  94         ratetbl->rate[offset].count_cts = r->retry_count_cts;
  95         ratetbl->rate[offset].count_rts = r->stats.retry_count_rtscts;
  96 }
  97
  98 static void
  99 minstrel_update_rates(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_sta_info *mi)
 100 {
 101         struct ieee80211_sta_rates *ratetbl;
 102         int i = 0;
 103
 104         ratetbl = kzalloc(sizeof(*ratetbl), GFP_ATOMIC);
 105         if (!ratetbl)
 106                 return;
 107
 108         /* Start with max_tp_rate */
 109         minstrel_set_rate(mi, ratetbl, i++, mi->max_tp_rate[0]);
 110
 111         if (mp->hw->max_rates >= 3) {
 112                 /* At least 3 tx rates supported, use max_tp_rate2 next */
 113                 minstrel_set_rate(mi, ratetbl, i++, mi->max_tp_rate[1]);
 114         }
 115
 116         if (mp->hw->max_rates >= 2) {
 117                 /* At least 2 tx rates supported, use max_prob_rate next */
 118                 minstrel_set_rate(mi, ratetbl, i++, mi->max_prob_rate);
 119         }
 120
 121         /* Use lowest rate last */
 122         ratetbl->rate[i].idx = mi->lowest_rix;
 123         ratetbl->rate[i].count = mp->max_retry;
 124         ratetbl->rate[i].count_cts = mp->max_retry;
 125         ratetbl->rate[i].count_rts = mp->max_retry;
 126
 127         rate_control_set_rates(mp->hw, mi->sta, ratetbl);
 128 }
 129
 130 /*
 131 * Recalculate success probabilities and counters for a given rate using EWMA
 132 */
 133 void
 134 minstrel_calc_rate_stats(struct minstrel_rate_stats *mrs)
 135 {
 136         if (unlikely(mrs->attempts > 0)) {
 137                 mrs->sample_skipped = 0;
 138                 mrs->cur_prob = MINSTREL_FRAC(mrs->success, mrs->attempts);
 139                 if (unlikely(!mrs->att_hist))
 140                         mrs->prob_ewma = mrs->cur_prob;
 141                 else
 142                         mrs->prob_ewma = minstrel_ewma(mrs->prob_ewma,
 143                                                      mrs->cur_prob, EWMA_LEVEL);
 144                 mrs->att_hist += mrs->attempts;
 145                 mrs->succ_hist += mrs->success;
 146         } else {
 147                 mrs->sample_skipped++;
 148         }
 149
 150         mrs->last_success = mrs->success;
 151         mrs->last_attempts = mrs->attempts;
 152         mrs->success = 0;
 153         mrs->attempts = 0;
 154 }
 155
 156 static void
 157 minstrel_update_stats(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_sta_info *mi)
 158 {
 159         u8 tmp_tp_rate[MAX_THR_RATES];
 160         u8 tmp_prob_rate = 0;
 161         u32 usecs;
 162         int i;
 163
 164         for (i = 0; i < MAX_THR_RATES; i++)
 165             tmp_tp_rate[i] = 0;
 166
 167         for (i = 0; i < mi->n_rates; i++) {
 168                 struct minstrel_rate *mr = &mi->r[i];
 169                 struct minstrel_rate_stats *mrs = &mi->r[i].stats;
 170
 171                 usecs = mr->perfect_tx_time;
 172                 if (!usecs)
 173                         usecs = 1000000;
 174
 175                 /* Update success probabilities per rate */
 176                 minstrel_calc_rate_stats(mrs);
 177
 178                 /* Update throughput per rate, reset thr. below 10% success */
 179                 if (mrs->prob_ewma < MINSTREL_FRAC(10, 100))
 180                         mrs->cur_tp = 0;
 181                 else
 182                         mrs->cur_tp = mrs->prob_ewma * (1000000 / usecs);
 183
 184                 /* Sample less often below the 10% chance of success.
 185                  * Sample less often above the 95% chance of success. */
 186                 if (mrs->prob_ewma > MINSTREL_FRAC(95, 100) ||
 187                     mrs->prob_ewma < MINSTREL_FRAC(10, 100)) {
 188                         mr->adjusted_retry_count = mrs->retry_count >> 1;
 189                         if (mr->adjusted_retry_count > 2)
 190                                 mr->adjusted_retry_count = 2;
 191                         mr->sample_limit = 4;
 192                 } else {
 193                         mr->sample_limit = -1;
 194                         mr->adjusted_retry_count = mrs->retry_count;
 195                 }
 196                 if (!mr->adjusted_retry_count)
 197                         mr->adjusted_retry_count = 2;
 198
 199                 minstrel_sort_best_tp_rates(mi, i, tmp_tp_rate);
 200
 201                 /* To determine the most robust rate (max_prob_rate) used at
 202                  * 3rd mmr stage we distinct between two cases:
 203                  * (1) if any success probabilitiy >= 95%, out of those rates
 204                  * choose the maximum throughput rate as max_prob_rate
 205                  * (2) if all success probabilities < 95%, the rate with
 206                  * highest success probability is chosen as max_prob_rate */
 207                 if (mrs->prob_ewma >= MINSTREL_FRAC(95, 100)) {
 208                         if (mrs->cur_tp >= mi->r[tmp_prob_rate].stats.cur_tp)
 209                                 tmp_prob_rate = i;
 210                 } else {
 211                         if (mrs->prob_ewma >= mi->r[tmp_prob_rate].stats.prob_ewma)
 212                                 tmp_prob_rate = i;
 213                 }
 214         }
 215
 216         /* Assign the new rate set */
 217         memcpy(mi->max_tp_rate, tmp_tp_rate, sizeof(mi->max_tp_rate));
 218         mi->max_prob_rate = tmp_prob_rate;
 219
 220 #ifdef CONFIG_MAC80211_DEBUGFS
 221         /* use fixed index if set */
 222         if (mp->fixed_rate_idx != -1) {
 223                 mi->max_tp_rate[0] = mp->fixed_rate_idx;
 224                 mi->max_tp_rate[1] = mp->fixed_rate_idx;
 225                 mi->max_prob_rate = mp->fixed_rate_idx;
 226         }
 227 #endif
 228
 229         /* Reset update timer */
 230         mi->last_stats_update = jiffies;
 231
 232         minstrel_update_rates(mp, mi);
 233 }
 234
 235 static void
 236 minstrel_tx_status(void *priv, struct ieee80211_supported_band *sband,
 237                    struct ieee80211_sta *sta, void *priv_sta,
 238                    struct ieee80211_tx_info *info)
 239 {
 240         struct minstrel_priv *mp = priv;
 241         struct minstrel_sta_info *mi = priv_sta;
 242         struct ieee80211_tx_rate *ar = info->status.rates;
 243         int i, ndx;
 244         int success;
 245
 246         success = !!(info->flags & IEEE80211_TX_STAT_ACK);
 247
 248         for (i = 0; i < IEEE80211_TX_MAX_RATES; i++) {
 249                 if (ar[i].idx < 0)
 250                         break;
 251
 252                 ndx = rix_to_ndx(mi, ar[i].idx);
 253                 if (ndx < 0)
 254                         continue;
 255
 256                 mi->r[ndx].stats.attempts += ar[i].count;
 257
 258                 if ((i != IEEE80211_TX_MAX_RATES - 1) && (ar[i + 1].idx < 0))
 259                         mi->r[ndx].stats.success += success;
 260         }
 261
 262         if ((info->flags & IEEE80211_TX_CTL_RATE_CTRL_PROBE) && (i >= 0))
 263                 mi->sample_packets++;
 264
 265         if (mi->sample_deferred > 0)
 266                 mi->sample_deferred--;
 267
 268         if (time_after(jiffies, mi->last_stats_update +
 269                                 (mp->update_interval * HZ) / 1000))
 270                 minstrel_update_stats(mp, mi);
 271 }
 272
 273
 274 static inline unsigned int
 275 minstrel_get_retry_count(struct minstrel_rate *mr,
 276                          struct ieee80211_tx_info *info)
 277 {
 278         u8 retry = mr->adjusted_retry_count;
 279
 280         if (info->control.use_rts)
 281                 retry = max_t(u8, 2, min(mr->stats.retry_count_rtscts, retry));
 282         else if (info->control.use_cts_prot)
 283                 retry = max_t(u8, 2, min(mr->retry_count_cts, retry));
 284         return retry;
 285 }
 286
 287
 288 static int
 289 minstrel_get_next_sample(struct minstrel_sta_info *mi)
 290 {
 291         unsigned int sample_ndx;
 292         sample_ndx = SAMPLE_TBL(mi, mi->sample_row, mi->sample_column);
 293         mi->sample_row++;
 294         if ((int) mi->sample_row >= mi->n_rates) {
 295                 mi->sample_row = 0;
 296                 mi->sample_column++;
 297                 if (mi->sample_column >= SAMPLE_COLUMNS)
 298                         mi->sample_column = 0;
 299         }
 300         return sample_ndx;
 301 }
 302
 303 static void
 304 minstrel_get_rate(void *priv, struct ieee80211_sta *sta,
 305                   void *priv_sta, struct ieee80211_tx_rate_control *txrc)
 306 {
 307         struct sk_buff *skb = txrc->skb;
 308         struct ieee80211_tx_info *info = IEEE80211_SKB_CB(skb);
 309         struct minstrel_sta_info *mi = priv_sta;
 310         struct minstrel_priv *mp = priv;
 311         struct ieee80211_tx_rate *rate = &info->control.rates[0];
 312         struct minstrel_rate *msr, *mr;
 313         unsigned int ndx;
 314         bool mrr_capable;
 315         bool prev_sample;
 316         int delta;
 317         int sampling_ratio;
 318
 319         /* management/no-ack frames do not use rate control */
 320         if (rate_control_send_low(sta, priv_sta, txrc))
 321                 return;
 322
 323         /* check multi-rate-retry capabilities & adjust lookaround_rate */
 324         mrr_capable = mp->has_mrr &&
 325                       !txrc->rts &&
 326                       !txrc->bss_conf->use_cts_prot;
 327         if (mrr_capable)
 328                 sampling_ratio = mp->lookaround_rate_mrr;
 329         else
 330                 sampling_ratio = mp->lookaround_rate;
 331
 332         /* increase sum packet counter */
 333         mi->total_packets++;
 334
 335 #ifdef CONFIG_MAC80211_DEBUGFS
 336         if (mp->fixed_rate_idx != -1)
 337                 return;
 338 #endif
 339
 340         delta = (mi->total_packets * sampling_ratio / 100) -
 341                         (mi->sample_packets + mi->sample_deferred / 2);
 342
 343         /* delta < 0: no sampling required */
 344         prev_sample = mi->prev_sample;
 345         mi->prev_sample = false;
 346         if (delta < 0 || (!mrr_capable && prev_sample))
 347                 return;
 348
 349         if (mi->total_packets >= 10000) {
 350                 mi->sample_deferred = 0;
 351                 mi->sample_packets = 0;
 352                 mi->total_packets = 0;
 353         } else if (delta > mi->n_rates * 2) {
 354                 /* With multi-rate retry, not every planned sample
 355                  * attempt actually gets used, due to the way the retry
 356                  * chain is set up - [max_tp,sample,prob,lowest] for
 357                  * sample_rate < max_tp.
 358                  *
 359                  * If there's too much sampling backlog and the link
 360                  * starts getting worse, minstrel would start bursting
 361                  * out lots of sampling frames, which would result
 362                  * in a large throughput loss. */
 363                 mi->sample_packets += (delta - mi->n_rates * 2);
 364         }
 365
 366         /* get next random rate sample */
 367         ndx = minstrel_get_next_sample(mi);
 368         msr = &mi->r[ndx];
 369         mr = &mi->r[mi->max_tp_rate[0]];
 370
 371         /* Decide if direct ( 1st mrr stage) or indirect (2nd mrr stage)
 372          * rate sampling method should be used.
 373          * Respect such rates that are not sampled for 20 interations.
 374          */
 375         if (mrr_capable &&
 376             msr->perfect_tx_time > mr->perfect_tx_time &&
 377             msr->stats.sample_skipped < 20) {
 378                 /* Only use IEEE80211_TX_CTL_RATE_CTRL_PROBE to mark
 379                  * packets that have the sampling rate deferred to the
 380                  * second MRR stage. Increase the sample counter only
 381                  * if the deferred sample rate was actually used.
 382                  * Use the sample_deferred counter to make sure that
 383                  * the sampling is not done in large bursts */
 384                 info->flags |= IEEE80211_TX_CTL_RATE_CTRL_PROBE;
 385                 rate++;
 386                 mi->sample_deferred++;
 387         } else {
 388                 if (!msr->sample_limit)
 389                         return;
 390
 391                 mi->sample_packets++;
 392                 if (msr->sample_limit > 0)
 393                         msr->sample_limit--;
 394         }
 395
 396         /* If we're not using MRR and the sampling rate already
 397          * has a probability of >95%, we shouldn't be attempting
 398          * to use it, as this only wastes precious airtime */
 399         if (!mrr_capable &&
 400            (mi->r[ndx].stats.prob_ewma > MINSTREL_FRAC(95, 100)))
 401                 return;
 402
 403         mi->prev_sample = true;
 404
 405         rate->idx = mi->r[ndx].rix;
 406         rate->count = minstrel_get_retry_count(&mi->r[ndx], info);
 407 }
 408
 409
 410 static void
 411 calc_rate_durations(enum ieee80211_band band,
 412                     struct minstrel_rate *d,
 413                     struct ieee80211_rate *rate,
 414                     struct cfg80211_chan_def *chandef)
 415 {
 416         int erp = !!(rate->flags & IEEE80211_RATE_ERP_G);
 417         int shift = ieee80211_chandef_get_shift(chandef);
 418
 419         d->perfect_tx_time = ieee80211_frame_duration(band, 1200,
 420                         DIV_ROUND_UP(rate->bitrate, 1 << shift), erp, 1,
 421                         shift);
 422         d->ack_time = ieee80211_frame_duration(band, 10,
 423                         DIV_ROUND_UP(rate->bitrate, 1 << shift), erp, 1,
 424                         shift);
 425 }
 426
 427 static void
 428 init_sample_table(struct minstrel_sta_info *mi)
 429 {
 430         unsigned int i, col, new_idx;
 431         u8 rnd[8];
 432
 433         mi->sample_column = 0;
 434         mi->sample_row = 0;
 435         memset(mi->sample_table, 0xff, SAMPLE_COLUMNS * mi->n_rates);
 436
 437         for (col = 0; col < SAMPLE_COLUMNS; col++) {
 438                 prandom_bytes(rnd, sizeof(rnd));
 439                 for (i = 0; i < mi->n_rates; i++) {
 440                         new_idx = (i + rnd[i & 7]) % mi->n_rates;
 441                         while (SAMPLE_TBL(mi, new_idx, col) != 0xff)
 442                                 new_idx = (new_idx + 1) % mi->n_rates;
 443
 444                         SAMPLE_TBL(mi, new_idx, col) = i;
 445                 }
 446         }
 447 }
 448
 449 static void
 450 minstrel_rate_init(void *priv, struct ieee80211_supported_band *sband,
 451                    struct cfg80211_chan_def *chandef,
 452                    struct ieee80211_sta *sta, void *priv_sta)
 453 {
 454         struct minstrel_sta_info *mi = priv_sta;
 455         struct minstrel_priv *mp = priv;
 456         struct ieee80211_rate *ctl_rate;
 457         unsigned int i, n = 0;
 458         unsigned int t_slot = 9; /* FIXME: get real slot time */
 459         u32 rate_flags;
 460
 461         mi->sta = sta;
 462         mi->lowest_rix = rate_lowest_index(sband, sta);
 463         ctl_rate = &sband->bitrates[mi->lowest_rix];
 464         mi->sp_ack_dur = ieee80211_frame_duration(sband->band, 10,
 465                                 ctl_rate->bitrate,
 466                                 !!(ctl_rate->flags & IEEE80211_RATE_ERP_G), 1,
 467                                 ieee80211_chandef_get_shift(chandef));
 468
 469         rate_flags = ieee80211_chandef_rate_flags(&mp->hw->conf.chandef);
 470         memset(mi->max_tp_rate, 0, sizeof(mi->max_tp_rate));
 471         mi->max_prob_rate = 0;
 472
 473         for (i = 0; i < sband->n_bitrates; i++) {
 474                 struct minstrel_rate *mr = &mi->r[n];
 475                 struct minstrel_rate_stats *mrs = &mi->r[n].stats;
 476                 unsigned int tx_time = 0, tx_time_cts = 0, tx_time_rtscts = 0;
 477                 unsigned int tx_time_single;
 478                 unsigned int cw = mp->cw_min;
 479                 int shift;
 480
 481                 if (!rate_supported(sta, sband->band, i))
 482                         continue;
 483                 if ((rate_flags & sband->bitrates[i].flags) != rate_flags)
 484                         continue;
 485
 486                 n++;
 487                 memset(mr, 0, sizeof(*mr));
 488                 memset(mrs, 0, sizeof(*mrs));
 489
 490                 mr->rix = i;
 491                 shift = ieee80211_chandef_get_shift(chandef);
 492                 mr->bitrate = DIV_ROUND_UP(sband->bitrates[i].bitrate,
 493                                            (1 << shift) * 5);
 494                 calc_rate_durations(sband->band, mr, &sband->bitrates[i],
 495                                     chandef);
 496
 497                 /* calculate maximum number of retransmissions before
 498                  * fallback (based on maximum segment size) */
 499                 mr->sample_limit = -1;
 500                 mrs->retry_count = 1;
 501                 mr->retry_count_cts = 1;
 502                 mrs->retry_count_rtscts = 1;
 503                 tx_time = mr->perfect_tx_time + mi->sp_ack_dur;
 504                 do {
 505                         /* add one retransmission */
 506                         tx_time_single = mr->ack_time + mr->perfect_tx_time;
 507
 508                         /* contention window */
 509                         tx_time_single += (t_slot * cw) >> 1;
 510                         cw = min((cw << 1) | 1, mp->cw_max);
 511
 512                         tx_time += tx_time_single;
 513                         tx_time_cts += tx_time_single + mi->sp_ack_dur;
 514                         tx_time_rtscts += tx_time_single + 2 * mi->sp_ack_dur;
 515                         if ((tx_time_cts < mp->segment_size) &&
 516                                 (mr->retry_count_cts < mp->max_retry))
 517                                 mr->retry_count_cts++;
 518                         if ((tx_time_rtscts < mp->segment_size) &&
 519                                 (mrs->retry_count_rtscts < mp->max_retry))
 520                                 mrs->retry_count_rtscts++;
 521                 } while ((tx_time < mp->segment_size) &&
 522                                 (++mr->stats.retry_count < mp->max_retry));
 523                 mr->adjusted_retry_count = mrs->retry_count;
 524                 if (!(sband->bitrates[i].flags & IEEE80211_RATE_ERP_G))
 525                         mr->retry_count_cts = mrs->retry_count;
 526         }
 527
 528         for (i = n; i < sband->n_bitrates; i++) {
 529                 struct minstrel_rate *mr = &mi->r[i];
 530                 mr->rix = -1;
 531         }
 532
 533         mi->n_rates = n;
 534         mi->last_stats_update = jiffies;
 535
 536         init_sample_table(mi);
 537         minstrel_update_rates(mp, mi);
 538 }
 539
 540 static void *
 541 minstrel_alloc_sta(void *priv, struct ieee80211_sta *sta, gfp_t gfp)
 542 {
 543         struct ieee80211_supported_band *sband;
 544         struct minstrel_sta_info *mi;
 545         struct minstrel_priv *mp = priv;
 546         struct ieee80211_hw *hw = mp->hw;
 547         int max_rates = 0;
 548         int i;
 549
 550         mi = kzalloc(sizeof(struct minstrel_sta_info), gfp);
 551         if (!mi)
 552                 return NULL;
 553
 554         for (i = 0; i < IEEE80211_NUM_BANDS; i++) {
 555                 sband = hw->wiphy->bands[i];
 556                 if (sband && sband->n_bitrates > max_rates)
 557                         max_rates = sband->n_bitrates;
 558         }
 559
 560         mi->r = kzalloc(sizeof(struct minstrel_rate) * max_rates, gfp);
 561         if (!mi->r)
 562                 goto error;
 563
 564         mi->sample_table = kmalloc(SAMPLE_COLUMNS * max_rates, gfp);
 565         if (!mi->sample_table)
 566                 goto error1;
 567
 568         mi->last_stats_update = jiffies;
 569         return mi;
 570
 571 error1:
 572         kfree(mi->r);
 573 error:
 574         kfree(mi);
 575         return NULL;
 576 }
 577
 578 static void
 579 minstrel_free_sta(void *priv, struct ieee80211_sta *sta, void *priv_sta)
 580 {
 581         struct minstrel_sta_info *mi = priv_sta;
 582
 583         kfree(mi->sample_table);
 584         kfree(mi->r);
 585         kfree(mi);
 586 }
 587
 588 static void
 589 minstrel_init_cck_rates(struct minstrel_priv *mp)
 590 {
 591         static const int bitrates[4] = { 10, 20, 55, 110 };
 592         struct ieee80211_supported_band *sband;
 593         u32 rate_flags = ieee80211_chandef_rate_flags(&mp->hw->conf.chandef);
 594         int i, j;
 595
 596         sband = mp->hw->wiphy->bands[IEEE80211_BAND_2GHZ];
 597         if (!sband)
 598                 return;
 599
 600         for (i = 0, j = 0; i < sband->n_bitrates; i++) {
 601                 struct ieee80211_rate *rate = &sband->bitrates[i];
 602
 603                 if (rate->flags & IEEE80211_RATE_ERP_G)
 604                         continue;
 605
 606                 if ((rate_flags & sband->bitrates[i].flags) != rate_flags)
 607                         continue;
 608
 609                 for (j = 0; j < ARRAY_SIZE(bitrates); j++) {
 610                         if (rate->bitrate != bitrates[j])
 611                                 continue;
 612
 613                         mp->cck_rates[j] = i;
 614                         break;
 615                 }
 616         }
 617 }
 618
 619 static void *
 620 minstrel_alloc(struct ieee80211_hw *hw, struct dentry *debugfsdir)
 621 {
 622         struct minstrel_priv *mp;
 623
 624         mp = kzalloc(sizeof(struct minstrel_priv), GFP_ATOMIC);
 625         if (!mp)
 626                 return NULL;
 627
 628         /* contention window settings
 629          * Just an approximation. Using the per-queue values would complicate
 630          * the calculations and is probably unnecessary */
 631         mp->cw_min = 15;
 632         mp->cw_max = 1023;
 633
 634         /* number of packets (in %) to use for sampling other rates
 635          * sample less often for non-mrr packets, because the overhead
 636          * is much higher than with mrr */
 637         mp->lookaround_rate = 5;
 638         mp->lookaround_rate_mrr = 10;
 639
 640         /* maximum time that the hw is allowed to stay in one MRR segment */
 641         mp->segment_size = 6000;
 642
 643         if (hw->max_rate_tries > 0)
 644                 mp->max_retry = hw->max_rate_tries;
 645         else
 646                 /* safe default, does not necessarily have to match hw properties */
 647                 mp->max_retry = 7;
 648
 649         if (hw->max_rates >= 4)
 650                 mp->has_mrr = true;
 651
 652         mp->hw = hw;
 653         mp->update_interval = 100;
 654
 655 #ifdef CONFIG_MAC80211_DEBUGFS
 656         mp->fixed_rate_idx = (u32) -1;
 657         mp->dbg_fixed_rate = debugfs_create_u32("fixed_rate_idx",
 658                         S_IRUGO | S_IWUGO, debugfsdir, &mp->fixed_rate_idx);
 659 #endif
 660
 661         minstrel_init_cck_rates(mp);
 662
 663         return mp;
 664 }
 665
 666 static void
 667 minstrel_free(void *priv)
 668 {
 669 #ifdef CONFIG_MAC80211_DEBUGFS
 670         debugfs_remove(((struct minstrel_priv *)priv)->dbg_fixed_rate);
 671 #endif
 672         kfree(priv);
 673 }
 674
 675 static u32 minstrel_get_expected_throughput(void *priv_sta)
 676 {
 677         struct minstrel_sta_info *mi = priv_sta;
 678         int idx = mi->max_tp_rate[0];
 679
 680         /* convert pkt per sec in kbps (1200 is the average pkt size used for
 681          * computing cur_tp
 682          */
 683         return MINSTREL_TRUNC(mi->r[idx].stats.cur_tp) * 1200 * 8 / 1024;
 684 }
 685
 686 const struct rate_control_ops mac80211_minstrel = {
 687         .name = "minstrel",
 688         .tx_status_noskb = minstrel_tx_status,
 689         .get_rate = minstrel_get_rate,
 690         .rate_init = minstrel_rate_init,
 691         .alloc = minstrel_alloc,
 692         .free = minstrel_free,
 693         .alloc_sta = minstrel_alloc_sta,
 694         .free_sta = minstrel_free_sta,
 695 #ifdef CONFIG_MAC80211_DEBUGFS
 696         .add_sta_debugfs = minstrel_add_sta_debugfs,
 697         .remove_sta_debugfs = minstrel_remove_sta_debugfs,
 698 #endif
 699         .get_expected_throughput = minstrel_get_expected_throughput,
 700 };
 701
 702 int __init
 703 rc80211_minstrel_init(void)
 704 {
 705         return ieee80211_rate_control_register(&mac80211_minstrel);
 706 }
 707
 708 void
 709 rc80211_minstrel_exit(void)
 710 {
 711         ieee80211_rate_control_unregister(&mac80211_minstrel);
 712 }
 713