net/mac80211/rc80211_minstrel_ht.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2010-2013 Felix Fietkau <nbd@openwrt.org>
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   6  * published by the Free Software Foundation.
   7  */
   8 #include <linux/netdevice.h>
   9 #include <linux/types.h>
  10 #include <linux/skbuff.h>
  11 #include <linux/debugfs.h>
  12 #include <linux/random.h>
  13 #include <linux/moduleparam.h>
  14 #include <linux/ieee80211.h>
  15 #include <net/mac80211.h>
  16 #include "rate.h"
  17 #include "rc80211_minstrel.h"
  18 #include "rc80211_minstrel_ht.h"
  19
  20 #define AVG_AMPDU_SIZE  16
  21 #define AVG_PKT_SIZE    1200
  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 /* MCS rate information for an MCS group */
  54 #define MCS_GROUP(_streams, _sgi, _ht40)                                \
  55         [GROUP_IDX(_streams, _sgi, _ht40)] = {                          \
  56         .streams = _streams,                                            \
  57         .flags =                                                        \
  58                 IEEE80211_TX_RC_MCS |                                   \
  59                 (_sgi ? IEEE80211_TX_RC_SHORT_GI : 0) |                 \
  60                 (_ht40 ? IEEE80211_TX_RC_40_MHZ_WIDTH : 0),             \
  61         .duration = {                                                   \
  62                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 54 : 26),          \
  63                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 108 : 52),         \
  64                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 162 : 78),         \
  65                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 216 : 104),        \
  66                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 324 : 156),        \
  67                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 432 : 208),        \
  68                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 486 : 234),        \
  69                 MCS_DURATION(_streams, _sgi, _ht40 ? 540 : 260)         \
  70         }                                                               \
  71 }
  72
  73 #define VHT_GROUP_IDX(_streams, _sgi, _bw)                              \
  74         (MINSTREL_VHT_GROUP_0 +                                         \
  75          MINSTREL_MAX_STREAMS * 2 * (_bw) +                             \
  76          MINSTREL_MAX_STREAMS * (_sgi) +                                \
  77          (_streams) - 1)
  78
  79 #define BW2VBPS(_bw, r3, r2, r1)                                        \
  80         (_bw == BW_80 ? r3 : _bw == BW_40 ? r2 : r1)
  81
  82 #define VHT_GROUP(_streams, _sgi, _bw)                                  \
  83         [VHT_GROUP_IDX(_streams, _sgi, _bw)] = {                        \
  84         .streams = _streams,                                            \
  85         .flags =                                                        \
  86                 IEEE80211_TX_RC_VHT_MCS |                               \
  87                 (_sgi ? IEEE80211_TX_RC_SHORT_GI : 0) |                 \
  88                 (_bw == BW_80 ? IEEE80211_TX_RC_80_MHZ_WIDTH :          \
  89                  _bw == BW_40 ? IEEE80211_TX_RC_40_MHZ_WIDTH : 0),      \
  90         .duration = {                                                   \
  91                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
  92                              BW2VBPS(_bw,  117,  54,  26)),             \
  93                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
  94                              BW2VBPS(_bw,  234, 108,  52)),             \
  95                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
  96                              BW2VBPS(_bw,  351, 162,  78)),             \
  97                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
  98                              BW2VBPS(_bw,  468, 216, 104)),             \
  99                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
 100                              BW2VBPS(_bw,  702, 324, 156)),             \
 101                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
 102                              BW2VBPS(_bw,  936, 432, 208)),             \
 103                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
 104                              BW2VBPS(_bw, 1053, 486, 234)),             \
 105                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
 106                              BW2VBPS(_bw, 1170, 540, 260)),             \
 107                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
 108                              BW2VBPS(_bw, 1404, 648, 312)),             \
 109                 MCS_DURATION(_streams, _sgi,                            \
 110                              BW2VBPS(_bw, 1560, 720, 346))              \
 111         }                                                               \
 112 }
 113
 114 #define CCK_DURATION(_bitrate, _short, _len)            \
 115         (1000 * (10 /* SIFS */ +                        \
 116          (_short ? 72 + 24 : 144 + 48) +                \
 117          (8 * (_len + 4) * 10) / (_bitrate)))
 118
 119 #define CCK_ACK_DURATION(_bitrate, _short)                      \
 120         (CCK_DURATION((_bitrate > 10 ? 20 : 10), false, 60) +   \
 121          CCK_DURATION(_bitrate, _short, AVG_PKT_SIZE))
 122
 123 #define CCK_DURATION_LIST(_short)                       \
 124         CCK_ACK_DURATION(10, _short),                   \
 125         CCK_ACK_DURATION(20, _short),                   \
 126         CCK_ACK_DURATION(55, _short),                   \
 127         CCK_ACK_DURATION(110, _short)
 128
 129 #define CCK_GROUP                                       \
 130         [MINSTREL_CCK_GROUP] = {                        \
 131                 .streams = 0,                           \
 132                 .flags = 0,                             \
 133                 .duration = {                           \
 134                         CCK_DURATION_LIST(false),       \
 135                         CCK_DURATION_LIST(true)         \
 136                 }                                       \
 137         }
 138
 139 #ifdef CONFIG_MAC80211_RC_MINSTREL_VHT
 140 static bool minstrel_vht_only = true;
 141 module_param(minstrel_vht_only, bool, 0644);
 142 MODULE_PARM_DESC(minstrel_vht_only,
 143                  "Use only VHT rates when VHT is supported by sta.");
 144 #endif
 145
 146 /*
 147  * To enable sufficiently targeted rate sampling, MCS rates are divided into
 148  * groups, based on the number of streams and flags (HT40, SGI) that they
 149  * use.
 150  *
 151  * Sortorder has to be fixed for GROUP_IDX macro to be applicable:
 152  * BW -> SGI -> #streams
 153  */
 154 const struct mcs_group minstrel_mcs_groups[] = {
 155         MCS_GROUP(1, 0, BW_20),
 156         MCS_GROUP(2, 0, BW_20),
 157 #if MINSTREL_MAX_STREAMS >= 3
 158         MCS_GROUP(3, 0, BW_20),
 159 #endif
 160
 161         MCS_GROUP(1, 1, BW_20),
 162         MCS_GROUP(2, 1, BW_20),
 163 #if MINSTREL_MAX_STREAMS >= 3
 164         MCS_GROUP(3, 1, BW_20),
 165 #endif
 166
 167         MCS_GROUP(1, 0, BW_40),
 168         MCS_GROUP(2, 0, BW_40),
 169 #if MINSTREL_MAX_STREAMS >= 3
 170         MCS_GROUP(3, 0, BW_40),
 171 #endif
 172
 173         MCS_GROUP(1, 1, BW_40),
 174         MCS_GROUP(2, 1, BW_40),
 175 #if MINSTREL_MAX_STREAMS >= 3
 176         MCS_GROUP(3, 1, BW_40),
 177 #endif
 178
 179         CCK_GROUP,
 180
 181 #ifdef CONFIG_MAC80211_RC_MINSTREL_VHT
 182         VHT_GROUP(1, 0, BW_20),
 183         VHT_GROUP(2, 0, BW_20),
 184 #if MINSTREL_MAX_STREAMS >= 3
 185         VHT_GROUP(3, 0, BW_20),
 186 #endif
 187
 188         VHT_GROUP(1, 1, BW_20),
 189         VHT_GROUP(2, 1, BW_20),
 190 #if MINSTREL_MAX_STREAMS >= 3
 191         VHT_GROUP(3, 1, BW_20),
 192 #endif
 193
 194         VHT_GROUP(1, 0, BW_40),
 195         VHT_GROUP(2, 0, BW_40),
 196 #if MINSTREL_MAX_STREAMS >= 3
 197         VHT_GROUP(3, 0, BW_40),
 198 #endif
 199
 200         VHT_GROUP(1, 1, BW_40),
 201         VHT_GROUP(2, 1, BW_40),
 202 #if MINSTREL_MAX_STREAMS >= 3
 203         VHT_GROUP(3, 1, BW_40),
 204 #endif
 205
 206         VHT_GROUP(1, 0, BW_80),
 207         VHT_GROUP(2, 0, BW_80),
 208 #if MINSTREL_MAX_STREAMS >= 3
 209         VHT_GROUP(3, 0, BW_80),
 210 #endif
 211
 212         VHT_GROUP(1, 1, BW_80),
 213         VHT_GROUP(2, 1, BW_80),
 214 #if MINSTREL_MAX_STREAMS >= 3
 215         VHT_GROUP(3, 1, BW_80),
 216 #endif
 217 #endif
 218 };
 219
 220 static u8 sample_table[SAMPLE_COLUMNS][MCS_GROUP_RATES] __read_mostly;
 221
 222 static void
 223 minstrel_ht_update_rates(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi);
 224
 225 /*
 226  * Some VHT MCSes are invalid (when Ndbps / Nes is not an integer)
 227  * e.g for MCS9@20MHzx1Nss: Ndbps=8x52*(5/6) Nes=1
 228  *
 229  * Returns the valid mcs map for struct minstrel_mcs_group_data.supported
 230  */
 231 static u16
 232 minstrel_get_valid_vht_rates(int bw, int nss, __le16 mcs_map)
 233 {
 234         u16 mask = 0;
 235
 236         if (bw == BW_20) {
 237                 if (nss != 3 && nss != 6)
 238                         mask = BIT(9);
 239         } else if (bw == BW_80) {
 240                 if (nss == 3 || nss == 7)
 241                         mask = BIT(6);
 242                 else if (nss == 6)
 243                         mask = BIT(9);
 244         } else {
 245                 WARN_ON(bw != BW_40);
 246         }
 247
 248         switch ((le16_to_cpu(mcs_map) >> (2 * (nss - 1))) & 3) {
 249         case IEEE80211_VHT_MCS_SUPPORT_0_7:
 250                 mask |= 0x300;
 251                 break;
 252         case IEEE80211_VHT_MCS_SUPPORT_0_8:
 253                 mask |= 0x200;
 254                 break;
 255         case IEEE80211_VHT_MCS_SUPPORT_0_9:
 256                 break;
 257         default:
 258                 mask = 0x3ff;
 259         }
 260
 261         return 0x3ff & ~mask;
 262 }
 263
 264 /*
 265  * Look up an MCS group index based on mac80211 rate information
 266  */
 267 static int
 268 minstrel_ht_get_group_idx(struct ieee80211_tx_rate *rate)
 269 {
 270         return GROUP_IDX((rate->idx / 8) + 1,
 271                          !!(rate->flags & IEEE80211_TX_RC_SHORT_GI),
 272                          !!(rate->flags & IEEE80211_TX_RC_40_MHZ_WIDTH));
 273 }
 274
 275 static int
 276 minstrel_vht_get_group_idx(struct ieee80211_tx_rate *rate)
 277 {
 278         return VHT_GROUP_IDX(ieee80211_rate_get_vht_nss(rate),
 279                              !!(rate->flags & IEEE80211_TX_RC_SHORT_GI),
 280                              !!(rate->flags & IEEE80211_TX_RC_40_MHZ_WIDTH) +
 281                              2*!!(rate->flags & IEEE80211_TX_RC_80_MHZ_WIDTH));
 282 }
 283
 284 static struct minstrel_rate_stats *
 285 minstrel_ht_get_stats(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi,
 286                       struct ieee80211_tx_rate *rate)
 287 {
 288         int group, idx;
 289
 290         if (rate->flags & IEEE80211_TX_RC_MCS) {
 291                 group = minstrel_ht_get_group_idx(rate);
 292                 idx = rate->idx % 8;
 293         } else if (rate->flags & IEEE80211_TX_RC_VHT_MCS) {
 294                 group = minstrel_vht_get_group_idx(rate);
 295                 idx = ieee80211_rate_get_vht_mcs(rate);
 296         } else {
 297                 group = MINSTREL_CCK_GROUP;
 298
 299                 for (idx = 0; idx < ARRAY_SIZE(mp->cck_rates); idx++)
 300                         if (rate->idx == mp->cck_rates[idx])
 301                                 break;
 302
 303                 /* short preamble */
 304                 if (!(mi->groups[group].supported & BIT(idx)))
 305                         idx += 4;
 306         }
 307         return &mi->groups[group].rates[idx];
 308 }
 309
 310 static inline struct minstrel_rate_stats *
 311 minstrel_get_ratestats(struct minstrel_ht_sta *mi, int index)
 312 {
 313         return &mi->groups[index / MCS_GROUP_RATES].rates[index % MCS_GROUP_RATES];
 314 }
 315
 316 /*
 317  * Return current throughput based on the average A-MPDU length, taking into
 318  * account the expected number of retransmissions and their expected length
 319  */
 320 int
 321 minstrel_ht_get_tp_avg(struct minstrel_ht_sta *mi, int group, int rate)
 322 {
 323         struct minstrel_rate_stats *mrs;
 324         unsigned int nsecs = 0;
 325         unsigned int tmp_prob_ewma;
 326
 327         mrs = &mi->groups[group].rates[rate];
 328         tmp_prob_ewma = mrs->prob_ewma;
 329
 330         /* do not account throughput if sucess prob is below 10% */
 331         if (mrs->prob_ewma < MINSTREL_FRAC(10, 100))
 332                 return 0;
 333
 334         /*
 335          * For the throughput calculation, limit the probability value to 90% to
 336          * account for collision related packet error rate fluctuation
 337          */
 338         if (mrs->prob_ewma > MINSTREL_FRAC(90, 100))
 339                 tmp_prob_ewma = MINSTREL_FRAC(90, 100);
 340
 341         if (group != MINSTREL_CCK_GROUP)
 342                 nsecs = 1000 * mi->overhead / MINSTREL_TRUNC(mi->avg_ampdu_len);
 343
 344         nsecs += minstrel_mcs_groups[group].duration[rate];
 345
 346         /* prob is scaled - see MINSTREL_FRAC above */
 347         return MINSTREL_TRUNC(100000 * ((tmp_prob_ewma * 1000) / nsecs));
 348 }
 349
 350 /*
 351  * Find & sort topmost throughput rates
 352  *
 353  * If multiple rates provide equal throughput the sorting is based on their
 354  * current success probability. Higher success probability is preferred among
 355  * MCS groups, CCK rates do not provide aggregation and are therefore at last.
 356  */
 357 static void
 358 minstrel_ht_sort_best_tp_rates(struct minstrel_ht_sta *mi, u16 index,
 359                                u16 *tp_list)
 360 {
 361         int cur_group, cur_idx, cur_tp_avg, cur_prob;
 362         int tmp_group, tmp_idx, tmp_tp_avg, tmp_prob;
 363         int j = MAX_THR_RATES;
 364
 365         cur_group = index / MCS_GROUP_RATES;
 366         cur_idx = index  % MCS_GROUP_RATES;
 367         cur_tp_avg = minstrel_ht_get_tp_avg(mi, cur_group, cur_idx);
 368         cur_prob = mi->groups[cur_group].rates[cur_idx].prob_ewma;
 369
 370         do {
 371                 tmp_group = tp_list[j - 1] / MCS_GROUP_RATES;
 372                 tmp_idx = tp_list[j - 1] % MCS_GROUP_RATES;
 373                 tmp_tp_avg = minstrel_ht_get_tp_avg(mi, tmp_group, tmp_idx);
 374                 tmp_prob = mi->groups[tmp_group].rates[tmp_idx].prob_ewma;
 375                 if (cur_tp_avg < tmp_tp_avg ||
 376                     (cur_tp_avg == tmp_tp_avg && cur_prob <= tmp_prob))
 377                         break;
 378                 j--;
 379         } while (j > 0);
 380
 381         if (j < MAX_THR_RATES - 1) {
 382                 memmove(&tp_list[j + 1], &tp_list[j], (sizeof(*tp_list) *
 383                        (MAX_THR_RATES - (j + 1))));
 384         }
 385         if (j < MAX_THR_RATES)
 386                 tp_list[j] = index;
 387 }
 388
 389 /*
 390  * Find and set the topmost probability rate per sta and per group
 391  */
 392 static void
 393 minstrel_ht_set_best_prob_rate(struct minstrel_ht_sta *mi, u16 index)
 394 {
 395         struct minstrel_mcs_group_data *mg;
 396         struct minstrel_rate_stats *mrs;
 397         int tmp_group, tmp_idx, tmp_tp_avg, tmp_prob;
 398         int max_tp_group, cur_tp_avg, cur_group, cur_idx;
 399         int max_group_prob_rate_group, max_group_prob_rate_idx;
 400         int max_group_prob_rate_tp_avg;
 401
 402         cur_group = index / MCS_GROUP_RATES;
 403         cur_idx = index % MCS_GROUP_RATES;
 404         mg = &mi->groups[index / MCS_GROUP_RATES];
 405         mrs = &mg->rates[index % MCS_GROUP_RATES];
 406
 407         tmp_group = mi->max_prob_rate / MCS_GROUP_RATES;
 408         tmp_idx = mi->max_prob_rate % MCS_GROUP_RATES;
 409         tmp_tp_avg = minstrel_ht_get_tp_avg(mi, tmp_group, tmp_idx);
 410         tmp_prob = mi->groups[tmp_group].rates[tmp_idx].prob_ewma;
 411
 412         /* if max_tp_rate[0] is from MCS_GROUP max_prob_rate get selected from
 413          * MCS_GROUP as well as CCK_GROUP rates do not allow aggregation */
 414         max_tp_group = mi->max_tp_rate[0] / MCS_GROUP_RATES;
 415         if((index / MCS_GROUP_RATES == MINSTREL_CCK_GROUP) &&
 416             (max_tp_group != MINSTREL_CCK_GROUP))
 417                 return;
 418
 419         if (mrs->prob_ewma > MINSTREL_FRAC(75, 100)) {
 420                 cur_tp_avg = minstrel_ht_get_tp_avg(mi, cur_group, cur_idx);
 421                 if (cur_tp_avg > tmp_tp_avg)
 422                         mi->max_prob_rate = index;
 423
 424                 max_group_prob_rate_group = mg->max_group_prob_rate /
 425                                                                 MCS_GROUP_RATES;
 426                 max_group_prob_rate_idx = mg->max_group_prob_rate %
 427                                                                 MCS_GROUP_RATES;
 428                 max_group_prob_rate_tp_avg = minstrel_ht_get_tp_avg(mi,
 429                                                 max_group_prob_rate_group,
 430                                                 max_group_prob_rate_idx);
 431                 if (cur_tp_avg > max_group_prob_rate_tp_avg)
 432                         mg->max_group_prob_rate = index;
 433         } else {
 434                 if (mrs->prob_ewma > tmp_prob)
 435                         mi->max_prob_rate = index;
 436                 if (mrs->prob_ewma > mg->rates[mg->max_group_prob_rate].prob_ewma)
 437                         mg->max_group_prob_rate = index;
 438         }
 439 }
 440
 441
 442 /*
 443  * Assign new rate set per sta and use CCK rates only if the fastest
 444  * rate (max_tp_rate[0]) is from CCK group. This prohibits such sorted
 445  * rate sets where MCS and CCK rates are mixed, because CCK rates can
 446  * not use aggregation.
 447  */
 448 static void
 449 minstrel_ht_assign_best_tp_rates(struct minstrel_ht_sta *mi,
 450                                  u16 tmp_mcs_tp_rate[MAX_THR_RATES],
 451                                  u16 tmp_cck_tp_rate[MAX_THR_RATES])
 452 {
 453         unsigned int tmp_group, tmp_idx, tmp_cck_tp, tmp_mcs_tp;
 454         int i;
 455
 456         tmp_group = tmp_cck_tp_rate[0] / MCS_GROUP_RATES;
 457         tmp_idx = tmp_cck_tp_rate[0] % MCS_GROUP_RATES;
 458         tmp_cck_tp = minstrel_ht_get_tp_avg(mi, tmp_group, tmp_idx);
 459
 460         tmp_group = tmp_mcs_tp_rate[0] / MCS_GROUP_RATES;
 461         tmp_idx = tmp_mcs_tp_rate[0] % MCS_GROUP_RATES;
 462         tmp_mcs_tp = minstrel_ht_get_tp_avg(mi, tmp_group, tmp_idx);
 463
 464         if (tmp_cck_tp > tmp_mcs_tp) {
 465                 for(i = 0; i < MAX_THR_RATES; i++) {
 466                         minstrel_ht_sort_best_tp_rates(mi, tmp_cck_tp_rate[i],
 467                                                        tmp_mcs_tp_rate);
 468                 }
 469         }
 470
 471 }
 472
 473 /*
 474  * Try to increase robustness of max_prob rate by decrease number of
 475  * streams if possible.
 476  */
 477 static inline void
 478 minstrel_ht_prob_rate_reduce_streams(struct minstrel_ht_sta *mi)
 479 {
 480         struct minstrel_mcs_group_data *mg;
 481         int tmp_max_streams, group, tmp_idx;
 482         int tmp_tp = 0;
 483
 484         tmp_max_streams = minstrel_mcs_groups[mi->max_tp_rate[0] /
 485                           MCS_GROUP_RATES].streams;
 486         for (group = 0; group < ARRAY_SIZE(minstrel_mcs_groups); group++) {
 487                 mg = &mi->groups[group];
 488                 if (!mg->supported || group == MINSTREL_CCK_GROUP)
 489                         continue;
 490
 491                 tmp_idx = mg->max_group_prob_rate % MCS_GROUP_RATES;
 492
 493                 if (tmp_tp < minstrel_ht_get_tp_avg(mi, group, tmp_idx) &&
 494                    (minstrel_mcs_groups[group].streams < tmp_max_streams)) {
 495                                 mi->max_prob_rate = mg->max_group_prob_rate;
 496                                 tmp_tp = minstrel_ht_get_tp_avg(mi, group,
 497                                                                 tmp_idx);
 498                 }
 499         }
 500 }
 501
 502 /*
 503  * Update rate statistics and select new primary rates
 504  *
 505  * Rules for rate selection:
 506  *  - max_prob_rate must use only one stream, as a tradeoff between delivery
 507  *    probability and throughput during strong fluctuations
 508  *  - as long as the max prob rate has a probability of more than 75%, pick
 509  *    higher throughput rates, even if the probablity is a bit lower
 510  */
 511 static void
 512 minstrel_ht_update_stats(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi)
 513 {
 514         struct minstrel_mcs_group_data *mg;
 515         struct minstrel_rate_stats *mrs;
 516         int group, i, j;
 517         u16 tmp_mcs_tp_rate[MAX_THR_RATES], tmp_group_tp_rate[MAX_THR_RATES];
 518         u16 tmp_cck_tp_rate[MAX_THR_RATES], index;
 519
 520         if (mi->ampdu_packets > 0) {
 521                 mi->avg_ampdu_len = minstrel_ewma(mi->avg_ampdu_len,
 522                         MINSTREL_FRAC(mi->ampdu_len, mi->ampdu_packets), EWMA_LEVEL);
 523                 mi->ampdu_len = 0;
 524                 mi->ampdu_packets = 0;
 525         }
 526
 527         mi->sample_slow = 0;
 528         mi->sample_count = 0;
 529
 530         /* Initialize global rate indexes */
 531         for(j = 0; j < MAX_THR_RATES; j++){
 532                 tmp_mcs_tp_rate[j] = 0;
 533                 tmp_cck_tp_rate[j] = 0;
 534         }
 535
 536         /* Find best rate sets within all MCS groups*/
 537         for (group = 0; group < ARRAY_SIZE(minstrel_mcs_groups); group++) {
 538
 539                 mg = &mi->groups[group];
 540                 if (!mg->supported)
 541                         continue;
 542
 543                 mi->sample_count++;
 544
 545                 /* (re)Initialize group rate indexes */
 546                 for(j = 0; j < MAX_THR_RATES; j++)
 547                         tmp_group_tp_rate[j] = group;
 548
 549                 for (i = 0; i < MCS_GROUP_RATES; i++) {
 550                         if (!(mg->supported & BIT(i)))
 551                                 continue;
 552
 553                         index = MCS_GROUP_RATES * group + i;
 554
 555                         mrs = &mg->rates[i];
 556                         mrs->retry_updated = false;
 557                         minstrel_calc_rate_stats(mrs);
 558
 559                         if (minstrel_ht_get_tp_avg(mi, group, i) == 0)
 560                                 continue;
 561
 562                         /* Find max throughput rate set */
 563                         if (group != MINSTREL_CCK_GROUP) {
 564                                 minstrel_ht_sort_best_tp_rates(mi, index,
 565                                                                tmp_mcs_tp_rate);
 566                         } else if (group == MINSTREL_CCK_GROUP) {
 567                                 minstrel_ht_sort_best_tp_rates(mi, index,
 568                                                                tmp_cck_tp_rate);
 569                         }
 570
 571                         /* Find max throughput rate set within a group */
 572                         minstrel_ht_sort_best_tp_rates(mi, index,
 573                                                        tmp_group_tp_rate);
 574
 575                         /* Find max probability rate per group and global */
 576                         minstrel_ht_set_best_prob_rate(mi, index);
 577                 }
 578
 579                 memcpy(mg->max_group_tp_rate, tmp_group_tp_rate,
 580                        sizeof(mg->max_group_tp_rate));
 581         }
 582
 583         /* Assign new rate set per sta */
 584         minstrel_ht_assign_best_tp_rates(mi, tmp_mcs_tp_rate, tmp_cck_tp_rate);
 585         memcpy(mi->max_tp_rate, tmp_mcs_tp_rate, sizeof(mi->max_tp_rate));
 586
 587         /* Try to increase robustness of max_prob_rate*/
 588         minstrel_ht_prob_rate_reduce_streams(mi);
 589
 590         /* try to sample all available rates during each interval */
 591         mi->sample_count *= 8;
 592
 593 #ifdef CONFIG_MAC80211_DEBUGFS
 594         /* use fixed index if set */
 595         if (mp->fixed_rate_idx != -1) {
 596                 for (i = 0; i < 4; i++)
 597                         mi->max_tp_rate[i] = mp->fixed_rate_idx;
 598                 mi->max_prob_rate = mp->fixed_rate_idx;
 599         }
 600 #endif
 601
 602         /* Reset update timer */
 603         mi->last_stats_update = jiffies;
 604 }
 605
 606 static bool
 607 minstrel_ht_txstat_valid(struct minstrel_priv *mp, struct ieee80211_tx_rate *rate)
 608 {
 609         if (rate->idx < 0)
 610                 return false;
 611
 612         if (!rate->count)
 613                 return false;
 614
 615         if (rate->flags & IEEE80211_TX_RC_MCS ||
 616             rate->flags & IEEE80211_TX_RC_VHT_MCS)
 617                 return true;
 618
 619         return rate->idx == mp->cck_rates[0] ||
 620                rate->idx == mp->cck_rates[1] ||
 621                rate->idx == mp->cck_rates[2] ||
 622                rate->idx == mp->cck_rates[3];
 623 }
 624
 625 static void
 626 minstrel_set_next_sample_idx(struct minstrel_ht_sta *mi)
 627 {
 628         struct minstrel_mcs_group_data *mg;
 629
 630         for (;;) {
 631                 mi->sample_group++;
 632                 mi->sample_group %= ARRAY_SIZE(minstrel_mcs_groups);
 633                 mg = &mi->groups[mi->sample_group];
 634
 635                 if (!mg->supported)
 636                         continue;
 637
 638                 if (++mg->index >= MCS_GROUP_RATES) {
 639                         mg->index = 0;
 640                         if (++mg->column >= ARRAY_SIZE(sample_table))
 641                                 mg->column = 0;
 642                 }
 643                 break;
 644         }
 645 }
 646
 647 static void
 648 minstrel_downgrade_rate(struct minstrel_ht_sta *mi, u16 *idx, bool primary)
 649 {
 650         int group, orig_group;
 651
 652         orig_group = group = *idx / MCS_GROUP_RATES;
 653         while (group > 0) {
 654                 group--;
 655
 656                 if (!mi->groups[group].supported)
 657                         continue;
 658
 659                 if (minstrel_mcs_groups[group].streams >
 660                     minstrel_mcs_groups[orig_group].streams)
 661                         continue;
 662
 663                 if (primary)
 664                         *idx = mi->groups[group].max_group_tp_rate[0];
 665                 else
 666                         *idx = mi->groups[group].max_group_tp_rate[1];
 667                 break;
 668         }
 669 }
 670
 671 static void
 672 minstrel_aggr_check(struct ieee80211_sta *pubsta, struct sk_buff *skb)
 673 {
 674         struct ieee80211_hdr *hdr = (struct ieee80211_hdr *) skb->data;
 675         struct sta_info *sta = container_of(pubsta, struct sta_info, sta);
 676         u16 tid;
 677
 678         if (skb_get_queue_mapping(skb) == IEEE80211_AC_VO)
 679                 return;
 680
 681         if (unlikely(!ieee80211_is_data_qos(hdr->frame_control)))
 682                 return;
 683
 684         if (unlikely(skb->protocol == cpu_to_be16(ETH_P_PAE)))
 685                 return;
 686
 687         tid = *ieee80211_get_qos_ctl(hdr) & IEEE80211_QOS_CTL_TID_MASK;
 688         if (likely(sta->ampdu_mlme.tid_tx[tid]))
 689                 return;
 690
 691         ieee80211_start_tx_ba_session(pubsta, tid, 5000);
 692 }
 693
 694 static void
 695 minstrel_ht_tx_status(void *priv, struct ieee80211_supported_band *sband,
 696                       struct ieee80211_sta *sta, void *priv_sta,
 697                       struct ieee80211_tx_info *info)
 698 {
 699         struct minstrel_ht_sta_priv *msp = priv_sta;
 700         struct minstrel_ht_sta *mi = &msp->ht;
 701         struct ieee80211_tx_rate *ar = info->status.rates;
 702         struct minstrel_rate_stats *rate, *rate2;
 703         struct minstrel_priv *mp = priv;
 704         bool last, update = false;
 705         int i;
 706
 707         if (!msp->is_ht)
 708                 return mac80211_minstrel.tx_status_noskb(priv, sband, sta,
 709                                                          &msp->legacy, info);
 710
 711         /* This packet was aggregated but doesn't carry status info */
 712         if ((info->flags & IEEE80211_TX_CTL_AMPDU) &&
 713             !(info->flags & IEEE80211_TX_STAT_AMPDU))
 714                 return;
 715
 716         if (!(info->flags & IEEE80211_TX_STAT_AMPDU)) {
 717                 info->status.ampdu_ack_len =
 718                         (info->flags & IEEE80211_TX_STAT_ACK ? 1 : 0);
 719                 info->status.ampdu_len = 1;
 720         }
 721
 722         mi->ampdu_packets++;
 723         mi->ampdu_len += info->status.ampdu_len;
 724
 725         if (!mi->sample_wait && !mi->sample_tries && mi->sample_count > 0) {
 726                 mi->sample_wait = 16 + 2 * MINSTREL_TRUNC(mi->avg_ampdu_len);
 727                 mi->sample_tries = 1;
 728                 mi->sample_count--;
 729         }
 730
 731         if (info->flags & IEEE80211_TX_CTL_RATE_CTRL_PROBE)
 732                 mi->sample_packets += info->status.ampdu_len;
 733
 734         last = !minstrel_ht_txstat_valid(mp, &ar[0]);
 735         for (i = 0; !last; i++) {
 736                 last = (i == IEEE80211_TX_MAX_RATES - 1) ||
 737                        !minstrel_ht_txstat_valid(mp, &ar[i + 1]);
 738
 739                 rate = minstrel_ht_get_stats(mp, mi, &ar[i]);
 740
 741                 if (last)
 742                         rate->success += info->status.ampdu_ack_len;
 743
 744                 rate->attempts += ar[i].count * info->status.ampdu_len;
 745         }
 746
 747         /*
 748          * check for sudden death of spatial multiplexing,
 749          * downgrade to a lower number of streams if necessary.
 750          */
 751         rate = minstrel_get_ratestats(mi, mi->max_tp_rate[0]);
 752         if (rate->attempts > 30 &&
 753             MINSTREL_FRAC(rate->success, rate->attempts) <
 754             MINSTREL_FRAC(20, 100)) {
 755                 minstrel_downgrade_rate(mi, &mi->max_tp_rate[0], true);
 756                 update = true;
 757         }
 758
 759         rate2 = minstrel_get_ratestats(mi, mi->max_tp_rate[1]);
 760         if (rate2->attempts > 30 &&
 761             MINSTREL_FRAC(rate2->success, rate2->attempts) <
 762             MINSTREL_FRAC(20, 100)) {
 763                 minstrel_downgrade_rate(mi, &mi->max_tp_rate[1], false);
 764                 update = true;
 765         }
 766
 767         if (time_after(jiffies, mi->last_stats_update +
 768                                 (mp->update_interval / 2 * HZ) / 1000)) {
 769                 update = true;
 770                 minstrel_ht_update_stats(mp, mi);
 771         }
 772
 773         if (update)
 774                 minstrel_ht_update_rates(mp, mi);
 775 }
 776
 777 static void
 778 minstrel_calc_retransmit(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi,
 779                          int index)
 780 {
 781         struct minstrel_rate_stats *mrs;
 782         const struct mcs_group *group;
 783         unsigned int tx_time, tx_time_rtscts, tx_time_data;
 784         unsigned int cw = mp->cw_min;
 785         unsigned int ctime = 0;
 786         unsigned int t_slot = 9; /* FIXME */
 787         unsigned int ampdu_len = MINSTREL_TRUNC(mi->avg_ampdu_len);
 788         unsigned int overhead = 0, overhead_rtscts = 0;
 789
 790         mrs = minstrel_get_ratestats(mi, index);
 791         if (mrs->prob_ewma < MINSTREL_FRAC(1, 10)) {
 792                 mrs->retry_count = 1;
 793                 mrs->retry_count_rtscts = 1;
 794                 return;
 795         }
 796
 797         mrs->retry_count = 2;
 798         mrs->retry_count_rtscts = 2;
 799         mrs->retry_updated = true;
 800
 801         group = &minstrel_mcs_groups[index / MCS_GROUP_RATES];
 802         tx_time_data = group->duration[index % MCS_GROUP_RATES] * ampdu_len / 1000;
 803
 804         /* Contention time for first 2 tries */
 805         ctime = (t_slot * cw) >> 1;
 806         cw = min((cw << 1) | 1, mp->cw_max);
 807         ctime += (t_slot * cw) >> 1;
 808         cw = min((cw << 1) | 1, mp->cw_max);
 809
 810         if (index / MCS_GROUP_RATES != MINSTREL_CCK_GROUP) {
 811                 overhead = mi->overhead;
 812                 overhead_rtscts = mi->overhead_rtscts;
 813         }
 814
 815         /* Total TX time for data and Contention after first 2 tries */
 816         tx_time = ctime + 2 * (overhead + tx_time_data);
 817         tx_time_rtscts = ctime + 2 * (overhead_rtscts + tx_time_data);
 818
 819         /* See how many more tries we can fit inside segment size */
 820         do {
 821                 /* Contention time for this try */
 822                 ctime = (t_slot * cw) >> 1;
 823                 cw = min((cw << 1) | 1, mp->cw_max);
 824
 825                 /* Total TX time after this try */
 826                 tx_time += ctime + overhead + tx_time_data;
 827                 tx_time_rtscts += ctime + overhead_rtscts + tx_time_data;
 828
 829                 if (tx_time_rtscts < mp->segment_size)
 830                         mrs->retry_count_rtscts++;
 831         } while ((tx_time < mp->segment_size) &&
 832                  (++mrs->retry_count < mp->max_retry));
 833 }
 834
 835
 836 static void
 837 minstrel_ht_set_rate(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi,
 838                      struct ieee80211_sta_rates *ratetbl, int offset, int index)
 839 {
 840         const struct mcs_group *group = &minstrel_mcs_groups[index / MCS_GROUP_RATES];
 841         struct minstrel_rate_stats *mrs;
 842         u8 idx;
 843         u16 flags = group->flags;
 844
 845         mrs = minstrel_get_ratestats(mi, index);
 846         if (!mrs->retry_updated)
 847                 minstrel_calc_retransmit(mp, mi, index);
 848
 849         if (mrs->prob_ewma < MINSTREL_FRAC(20, 100) || !mrs->retry_count) {
 850                 ratetbl->rate[offset].count = 2;
 851                 ratetbl->rate[offset].count_rts = 2;
 852                 ratetbl->rate[offset].count_cts = 2;
 853         } else {
 854                 ratetbl->rate[offset].count = mrs->retry_count;
 855                 ratetbl->rate[offset].count_cts = mrs->retry_count;
 856                 ratetbl->rate[offset].count_rts = mrs->retry_count_rtscts;
 857         }
 858
 859         if (index / MCS_GROUP_RATES == MINSTREL_CCK_GROUP)
 860                 idx = mp->cck_rates[index % ARRAY_SIZE(mp->cck_rates)];
 861         else if (flags & IEEE80211_TX_RC_VHT_MCS)
 862                 idx = ((group->streams - 1) << 4) |
 863                       ((index % MCS_GROUP_RATES) & 0xF);
 864         else
 865                 idx = index % MCS_GROUP_RATES + (group->streams - 1) * 8;
 866
 867         if (offset > 0) {
 868                 ratetbl->rate[offset].count = ratetbl->rate[offset].count_rts;
 869                 flags |= IEEE80211_TX_RC_USE_RTS_CTS;
 870         }
 871
 872         ratetbl->rate[offset].idx = idx;
 873         ratetbl->rate[offset].flags = flags;
 874 }
 875
 876 static void
 877 minstrel_ht_update_rates(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi)
 878 {
 879         struct ieee80211_sta_rates *rates;
 880         int i = 0;
 881
 882         rates = kzalloc(sizeof(*rates), GFP_ATOMIC);
 883         if (!rates)
 884                 return;
 885
 886         /* Start with max_tp_rate[0] */
 887         minstrel_ht_set_rate(mp, mi, rates, i++, mi->max_tp_rate[0]);
 888
 889         if (mp->hw->max_rates >= 3) {
 890                 /* At least 3 tx rates supported, use max_tp_rate[1] next */
 891                 minstrel_ht_set_rate(mp, mi, rates, i++, mi->max_tp_rate[1]);
 892         }
 893
 894         if (mp->hw->max_rates >= 2) {
 895                 /*
 896                  * At least 2 tx rates supported, use max_prob_rate next */
 897                 minstrel_ht_set_rate(mp, mi, rates, i++, mi->max_prob_rate);
 898         }
 899
 900         rates->rate[i].idx = -1;
 901         rate_control_set_rates(mp->hw, mi->sta, rates);
 902 }
 903
 904 static inline int
 905 minstrel_get_duration(int index)
 906 {
 907         const struct mcs_group *group = &minstrel_mcs_groups[index / MCS_GROUP_RATES];
 908         return group->duration[index % MCS_GROUP_RATES];
 909 }
 910
 911 static int
 912 minstrel_get_sample_rate(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi)
 913 {
 914         struct minstrel_rate_stats *mrs;
 915         struct minstrel_mcs_group_data *mg;
 916         unsigned int sample_dur, sample_group, cur_max_tp_streams;
 917         int sample_idx = 0;
 918
 919         if (mi->sample_wait > 0) {
 920                 mi->sample_wait--;
 921                 return -1;
 922         }
 923
 924         if (!mi->sample_tries)
 925                 return -1;
 926
 927         sample_group = mi->sample_group;
 928         mg = &mi->groups[sample_group];
 929         sample_idx = sample_table[mg->column][mg->index];
 930         minstrel_set_next_sample_idx(mi);
 931
 932         if (!(mg->supported & BIT(sample_idx)))
 933                 return -1;
 934
 935         mrs = &mg->rates[sample_idx];
 936         sample_idx += sample_group * MCS_GROUP_RATES;
 937
 938         /*
 939          * Sampling might add some overhead (RTS, no aggregation)
 940          * to the frame. Hence, don't use sampling for the currently
 941          * used rates.
 942          */
 943         if (sample_idx == mi->max_tp_rate[0] ||
 944             sample_idx == mi->max_tp_rate[1] ||
 945             sample_idx == mi->max_prob_rate)
 946                 return -1;
 947
 948         /*
 949          * Do not sample if the probability is already higher than 95%
 950          * to avoid wasting airtime.
 951          */
 952         if (mrs->prob_ewma > MINSTREL_FRAC(95, 100))
 953                 return -1;
 954
 955         /*
 956          * Make sure that lower rates get sampled only occasionally,
 957          * if the link is working perfectly.
 958          */
 959
 960         cur_max_tp_streams = minstrel_mcs_groups[mi->max_tp_rate[0] /
 961                 MCS_GROUP_RATES].streams;
 962         sample_dur = minstrel_get_duration(sample_idx);
 963         if (sample_dur >= minstrel_get_duration(mi->max_tp_rate[1]) &&
 964             (cur_max_tp_streams - 1 <
 965              minstrel_mcs_groups[sample_group].streams ||
 966              sample_dur >= minstrel_get_duration(mi->max_prob_rate))) {
 967                 if (mrs->sample_skipped < 20)
 968                         return -1;
 969
 970                 if (mi->sample_slow++ > 2)
 971                         return -1;
 972         }
 973         mi->sample_tries--;
 974
 975         return sample_idx;
 976 }
 977
 978 static void
 979 minstrel_ht_check_cck_shortpreamble(struct minstrel_priv *mp,
 980                                     struct minstrel_ht_sta *mi, bool val)
 981 {
 982         u8 supported = mi->groups[MINSTREL_CCK_GROUP].supported;
 983
 984         if (!supported || !mi->cck_supported_short)
 985                 return;
 986
 987         if (supported & (mi->cck_supported_short << (val * 4)))
 988                 return;
 989
 990         supported ^= mi->cck_supported_short | (mi->cck_supported_short << 4);
 991         mi->groups[MINSTREL_CCK_GROUP].supported = supported;
 992 }
 993
 994 static void
 995 minstrel_ht_get_rate(void *priv, struct ieee80211_sta *sta, void *priv_sta,
 996                      struct ieee80211_tx_rate_control *txrc)
 997 {
 998         const struct mcs_group *sample_group;
 999         struct ieee80211_tx_info *info = IEEE80211_SKB_CB(txrc->skb);
1000         struct ieee80211_tx_rate *rate = &info->status.rates[0];
1001         struct minstrel_ht_sta_priv *msp = priv_sta;
1002         struct minstrel_ht_sta *mi = &msp->ht;
1003         struct minstrel_priv *mp = priv;
1004         int sample_idx;
1005
1006         if (rate_control_send_low(sta, priv_sta, txrc))
1007                 return;
1008
1009         if (!msp->is_ht)
1010                 return mac80211_minstrel.get_rate(priv, sta, &msp->legacy, txrc);
1011
1012         if (!(info->flags & IEEE80211_TX_CTL_AMPDU) &&
1013             mi->max_prob_rate / MCS_GROUP_RATES != MINSTREL_CCK_GROUP)
1014                 minstrel_aggr_check(sta, txrc->skb);
1015
1016         info->flags |= mi->tx_flags;
1017         minstrel_ht_check_cck_shortpreamble(mp, mi, txrc->short_preamble);
1018
1019 #ifdef CONFIG_MAC80211_DEBUGFS
1020         if (mp->fixed_rate_idx != -1)
1021                 return;
1022 #endif
1023
1024         /* Don't use EAPOL frames for sampling on non-mrr hw */
1025         if (mp->hw->max_rates == 1 &&
1026             (info->control.flags & IEEE80211_TX_CTRL_PORT_CTRL_PROTO))
1027                 sample_idx = -1;
1028         else
1029                 sample_idx = minstrel_get_sample_rate(mp, mi);
1030
1031         mi->total_packets++;
1032
1033         /* wraparound */
1034         if (mi->total_packets == ~0) {
1035                 mi->total_packets = 0;
1036                 mi->sample_packets = 0;
1037         }
1038
1039         if (sample_idx < 0)
1040                 return;
1041
1042         sample_group = &minstrel_mcs_groups[sample_idx / MCS_GROUP_RATES];
1043         info->flags |= IEEE80211_TX_CTL_RATE_CTRL_PROBE;
1044         rate->count = 1;
1045
1046         if (sample_idx / MCS_GROUP_RATES == MINSTREL_CCK_GROUP) {
1047                 int idx = sample_idx % ARRAY_SIZE(mp->cck_rates);
1048                 rate->idx = mp->cck_rates[idx];
1049         } else if (sample_group->flags & IEEE80211_TX_RC_VHT_MCS) {
1050                 ieee80211_rate_set_vht(rate, sample_idx % MCS_GROUP_RATES,
1051                                        sample_group->streams);
1052         } else {
1053                 rate->idx = sample_idx % MCS_GROUP_RATES +
1054                             (sample_group->streams - 1) * 8;
1055         }
1056
1057         rate->flags = sample_group->flags;
1058 }
1059
1060 static void
1061 minstrel_ht_update_cck(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_ht_sta *mi,
1062                        struct ieee80211_supported_band *sband,
1063                        struct ieee80211_sta *sta)
1064 {
1065         int i;
1066
1067         if (sband->band != IEEE80211_BAND_2GHZ)
1068                 return;
1069
1070         if (!(mp->hw->flags & IEEE80211_HW_SUPPORTS_HT_CCK_RATES))
1071                 return;
1072
1073         mi->cck_supported = 0;
1074         mi->cck_supported_short = 0;
1075         for (i = 0; i < 4; i++) {
1076                 if (!rate_supported(sta, sband->band, mp->cck_rates[i]))
1077                         continue;
1078
1079                 mi->cck_supported |= BIT(i);
1080                 if (sband->bitrates[i].flags & IEEE80211_RATE_SHORT_PREAMBLE)
1081                         mi->cck_supported_short |= BIT(i);
1082         }
1083
1084         mi->groups[MINSTREL_CCK_GROUP].supported = mi->cck_supported;
1085 }
1086
1087 static void
1088 minstrel_ht_update_caps(void *priv, struct ieee80211_supported_band *sband,
1089                         struct cfg80211_chan_def *chandef,
1090                         struct ieee80211_sta *sta, void *priv_sta)
1091 {
1092         struct minstrel_priv *mp = priv;
1093         struct minstrel_ht_sta_priv *msp = priv_sta;
1094         struct minstrel_ht_sta *mi = &msp->ht;
1095         struct ieee80211_mcs_info *mcs = &sta->ht_cap.mcs;
1096         u16 sta_cap = sta->ht_cap.cap;
1097         struct ieee80211_sta_vht_cap *vht_cap = &sta->vht_cap;
1098         int use_vht;
1099         int n_supported = 0;
1100         int ack_dur;
1101         int stbc;
1102         int i;
1103
1104         /* fall back to the old minstrel for legacy stations */
1105         if (!sta->ht_cap.ht_supported)
1106                 goto use_legacy;
1107
1108         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(minstrel_mcs_groups) != MINSTREL_GROUPS_NB);
1109
1110 #ifdef CONFIG_MAC80211_RC_MINSTREL_VHT
1111         if (vht_cap->vht_supported)
1112                 use_vht = vht_cap->vht_mcs.tx_mcs_map != cpu_to_le16(~0);
1113         else
1114 #endif
1115         use_vht = 0;
1116
1117         msp->is_ht = true;
1118         memset(mi, 0, sizeof(*mi));
1119
1120         mi->sta = sta;
1121         mi->last_stats_update = jiffies;
1122
1123         ack_dur = ieee80211_frame_duration(sband->band, 10, 60, 1, 1, 0);
1124         mi->overhead = ieee80211_frame_duration(sband->band, 0, 60, 1, 1, 0);
1125         mi->overhead += ack_dur;
1126         mi->overhead_rtscts = mi->overhead + 2 * ack_dur;
1127
1128         mi->avg_ampdu_len = MINSTREL_FRAC(1, 1);
1129
1130         /* When using MRR, sample more on the first attempt, without delay */
1131         if (mp->has_mrr) {
1132                 mi->sample_count = 16;
1133                 mi->sample_wait = 0;
1134         } else {
1135                 mi->sample_count = 8;
1136                 mi->sample_wait = 8;
1137         }
1138         mi->sample_tries = 4;
1139
1140         /* TODO tx_flags for vht - ATM the RC API is not fine-grained enough */
1141         if (!use_vht) {
1142                 stbc = (sta_cap & IEEE80211_HT_CAP_RX_STBC) >>
1143                         IEEE80211_HT_CAP_RX_STBC_SHIFT;
1144                 mi->tx_flags |= stbc << IEEE80211_TX_CTL_STBC_SHIFT;
1145
1146                 if (sta_cap & IEEE80211_HT_CAP_LDPC_CODING)
1147                         mi->tx_flags |= IEEE80211_TX_CTL_LDPC;
1148         }
1149
1150         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mi->groups); i++) {
1151                 u32 gflags = minstrel_mcs_groups[i].flags;
1152                 int bw, nss;
1153
1154                 mi->groups[i].supported = 0;
1155                 if (i == MINSTREL_CCK_GROUP) {
1156                         minstrel_ht_update_cck(mp, mi, sband, sta);
1157                         continue;
1158                 }
1159
1160                 if (gflags & IEEE80211_TX_RC_SHORT_GI) {
1161                         if (gflags & IEEE80211_TX_RC_40_MHZ_WIDTH) {
1162                                 if (!(sta_cap & IEEE80211_HT_CAP_SGI_40))
1163                                         continue;
1164                         } else {
1165                                 if (!(sta_cap & IEEE80211_HT_CAP_SGI_20))
1166                                         continue;
1167                         }
1168                 }
1169
1170                 if (gflags & IEEE80211_TX_RC_40_MHZ_WIDTH &&
1171                     sta->bandwidth < IEEE80211_STA_RX_BW_40)
1172                         continue;
1173
1174                 nss = minstrel_mcs_groups[i].streams;
1175
1176                 /* Mark MCS > 7 as unsupported if STA is in static SMPS mode */
1177                 if (sta->smps_mode == IEEE80211_SMPS_STATIC && nss > 1)
1178                         continue;
1179
1180                 /* HT rate */
1181                 if (gflags & IEEE80211_TX_RC_MCS) {
1182 #ifdef CONFIG_MAC80211_RC_MINSTREL_VHT
1183                         if (use_vht && minstrel_vht_only)
1184                                 continue;
1185 #endif
1186                         mi->groups[i].supported = mcs->rx_mask[nss - 1];
1187                         if (mi->groups[i].supported)
1188                                 n_supported++;
1189                         continue;
1190                 }
1191
1192                 /* VHT rate */
1193                 if (!vht_cap->vht_supported ||
1194                     WARN_ON(!(gflags & IEEE80211_TX_RC_VHT_MCS)) ||
1195                     WARN_ON(gflags & IEEE80211_TX_RC_160_MHZ_WIDTH))
1196                         continue;
1197
1198                 if (gflags & IEEE80211_TX_RC_80_MHZ_WIDTH) {
1199                         if (sta->bandwidth < IEEE80211_STA_RX_BW_80 ||
1200                             ((gflags & IEEE80211_TX_RC_SHORT_GI) &&
1201                              !(vht_cap->cap & IEEE80211_VHT_CAP_SHORT_GI_80))) {
1202                                 continue;
1203                         }
1204                 }
1205
1206                 if (gflags & IEEE80211_TX_RC_40_MHZ_WIDTH)
1207                         bw = BW_40;
1208                 else if (gflags & IEEE80211_TX_RC_80_MHZ_WIDTH)
1209                         bw = BW_80;
1210                 else
1211                         bw = BW_20;
1212
1213                 mi->groups[i].supported = minstrel_get_valid_vht_rates(bw, nss,
1214                                 vht_cap->vht_mcs.tx_mcs_map);
1215
1216                 if (mi->groups[i].supported)
1217                         n_supported++;
1218         }
1219
1220         if (!n_supported)
1221                 goto use_legacy;
1222
1223         /* create an initial rate table with the lowest supported rates */
1224         minstrel_ht_update_stats(mp, mi);
1225         minstrel_ht_update_rates(mp, mi);
1226
1227         return;
1228
1229 use_legacy:
1230         msp->is_ht = false;
1231         memset(&msp->legacy, 0, sizeof(msp->legacy));
1232         msp->legacy.r = msp->ratelist;
1233         msp->legacy.sample_table = msp->sample_table;
1234         return mac80211_minstrel.rate_init(priv, sband, chandef, sta,
1235                                            &msp->legacy);
1236 }
1237
1238 static void
1239 minstrel_ht_rate_init(void *priv, struct ieee80211_supported_band *sband,
1240                       struct cfg80211_chan_def *chandef,
1241                       struct ieee80211_sta *sta, void *priv_sta)
1242 {
1243         minstrel_ht_update_caps(priv, sband, chandef, sta, priv_sta);
1244 }
1245
1246 static void
1247 minstrel_ht_rate_update(void *priv, struct ieee80211_supported_band *sband,
1248                         struct cfg80211_chan_def *chandef,
1249                         struct ieee80211_sta *sta, void *priv_sta,
1250                         u32 changed)
1251 {
1252         minstrel_ht_update_caps(priv, sband, chandef, sta, priv_sta);
1253 }
1254
1255 static void *
1256 minstrel_ht_alloc_sta(void *priv, struct ieee80211_sta *sta, gfp_t gfp)
1257 {
1258         struct ieee80211_supported_band *sband;
1259         struct minstrel_ht_sta_priv *msp;
1260         struct minstrel_priv *mp = priv;
1261         struct ieee80211_hw *hw = mp->hw;
1262         int max_rates = 0;
1263         int i;
1264
1265         for (i = 0; i < IEEE80211_NUM_BANDS; i++) {
1266                 sband = hw->wiphy->bands[i];
1267                 if (sband && sband->n_bitrates > max_rates)
1268                         max_rates = sband->n_bitrates;
1269         }
1270
1271         msp = kzalloc(sizeof(*msp), gfp);
1272         if (!msp)
1273                 return NULL;
1274
1275         msp->ratelist = kzalloc(sizeof(struct minstrel_rate) * max_rates, gfp);
1276         if (!msp->ratelist)
1277                 goto error;
1278
1279         msp->sample_table = kmalloc(SAMPLE_COLUMNS * max_rates, gfp);
1280         if (!msp->sample_table)
1281                 goto error1;
1282
1283         return msp;
1284
1285 error1:
1286         kfree(msp->ratelist);
1287 error:
1288         kfree(msp);
1289         return NULL;
1290 }
1291
1292 static void
1293 minstrel_ht_free_sta(void *priv, struct ieee80211_sta *sta, void *priv_sta)
1294 {
1295         struct minstrel_ht_sta_priv *msp = priv_sta;
1296
1297         kfree(msp->sample_table);
1298         kfree(msp->ratelist);
1299         kfree(msp);
1300 }
1301
1302 static void *
1303 minstrel_ht_alloc(struct ieee80211_hw *hw, struct dentry *debugfsdir)
1304 {
1305         return mac80211_minstrel.alloc(hw, debugfsdir);
1306 }
1307
1308 static void
1309 minstrel_ht_free(void *priv)
1310 {
1311         mac80211_minstrel.free(priv);
1312 }
1313
1314 static u32 minstrel_ht_get_expected_throughput(void *priv_sta)
1315 {
1316         struct minstrel_ht_sta_priv *msp = priv_sta;
1317         struct minstrel_ht_sta *mi = &msp->ht;
1318         int i, j, tp_avg;
1319
1320         if (!msp->is_ht)
1321                 return mac80211_minstrel.get_expected_throughput(priv_sta);
1322
1323         i = mi->max_tp_rate[0] / MCS_GROUP_RATES;
1324         j = mi->max_tp_rate[0] % MCS_GROUP_RATES;
1325
1326         /* convert tp_avg from pkt per second in kbps */
1327         tp_avg = minstrel_ht_get_tp_avg(mi, i, j) * AVG_PKT_SIZE * 8 / 1024;
1328
1329         return tp_avg;
1330 }
1331
1332 static const struct rate_control_ops mac80211_minstrel_ht = {
1333         .name = "minstrel_ht",
1334         .tx_status_noskb = minstrel_ht_tx_status,
1335         .get_rate = minstrel_ht_get_rate,
1336         .rate_init = minstrel_ht_rate_init,
1337         .rate_update = minstrel_ht_rate_update,
1338         .alloc_sta = minstrel_ht_alloc_sta,
1339         .free_sta = minstrel_ht_free_sta,
1340         .alloc = minstrel_ht_alloc,
1341         .free = minstrel_ht_free,
1342 #ifdef CONFIG_MAC80211_DEBUGFS
1343         .add_sta_debugfs = minstrel_ht_add_sta_debugfs,
1344         .remove_sta_debugfs = minstrel_ht_remove_sta_debugfs,
1345 #endif
1346         .get_expected_throughput = minstrel_ht_get_expected_throughput,
1347 };
1348
1349
1350 static void __init init_sample_table(void)
1351 {
1352         int col, i, new_idx;
1353         u8 rnd[MCS_GROUP_RATES];
1354
1355         memset(sample_table, 0xff, sizeof(sample_table));
1356         for (col = 0; col < SAMPLE_COLUMNS; col++) {
1357                 prandom_bytes(rnd, sizeof(rnd));
1358                 for (i = 0; i < MCS_GROUP_RATES; i++) {
1359                         new_idx = (i + rnd[i]) % MCS_GROUP_RATES;
1360                         while (sample_table[col][new_idx] != 0xff)
1361                                 new_idx = (new_idx + 1) % MCS_GROUP_RATES;
1362
1363                         sample_table[col][new_idx] = i;
1364                 }
1365         }
1366 }
1367
1368 int __init
1369 rc80211_minstrel_ht_init(void)
1370 {
1371         init_sample_table();
1372         return ieee80211_rate_control_register(&mac80211_minstrel_ht);
1373 }
1374
1375 void
1376 rc80211_minstrel_ht_exit(void)
1377 {
1378         ieee80211_rate_control_unregister(&mac80211_minstrel_ht);
1379 }