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 /* return current EMWA throughput */
  73 int minstrel_get_tp_avg(struct minstrel_rate *mr, int prob_ewma)
  74 {
  75         int usecs;
  76
  77         usecs = mr->perfect_tx_time;
  78         if (!usecs)
  79                 usecs = 1000000;
  80
  81         /* reset thr. below 10% success */
  82         if (mr->stats.prob_ewma < MINSTREL_FRAC(10, 100))
  83                 return 0;
  84
  85         if (prob_ewma > MINSTREL_FRAC(90, 100))
  86                 return MINSTREL_TRUNC(100000 * (MINSTREL_FRAC(90, 100) / usecs));
  87         else
  88                 return MINSTREL_TRUNC(100000 * (prob_ewma / usecs));
  89 }
  90
  91 /* find & sort topmost throughput rates */
  92 static inline void
  93 minstrel_sort_best_tp_rates(struct minstrel_sta_info *mi, int i, u8 *tp_list)
  94 {
  95         int j;
  96         struct minstrel_rate_stats *tmp_mrs;
  97         struct minstrel_rate_stats *cur_mrs = &mi->r[i].stats;
  98
  99         for (j = MAX_THR_RATES; j > 0; --j) {
 100                 tmp_mrs = &mi->r[tp_list[j - 1]].stats;
 101                 if (minstrel_get_tp_avg(&mi->r[i], cur_mrs->prob_ewma) <=
 102                     minstrel_get_tp_avg(&mi->r[tp_list[j - 1]], tmp_mrs->prob_ewma))
 103                         break;
 104         }
 105
 106         if (j < MAX_THR_RATES - 1)
 107                 memmove(&tp_list[j + 1], &tp_list[j], MAX_THR_RATES - (j + 1));
 108         if (j < MAX_THR_RATES)
 109                 tp_list[j] = i;
 110 }
 111
 112 static void
 113 minstrel_set_rate(struct minstrel_sta_info *mi, struct ieee80211_sta_rates *ratetbl,
 114                   int offset, int idx)
 115 {
 116         struct minstrel_rate *r = &mi->r[idx];
 117
 118         ratetbl->rate[offset].idx = r->rix;
 119         ratetbl->rate[offset].count = r->adjusted_retry_count;
 120         ratetbl->rate[offset].count_cts = r->retry_count_cts;
 121         ratetbl->rate[offset].count_rts = r->stats.retry_count_rtscts;
 122 }
 123
 124 static void
 125 minstrel_update_rates(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_sta_info *mi)
 126 {
 127         struct ieee80211_sta_rates *ratetbl;
 128         int i = 0;
 129
 130         ratetbl = kzalloc(sizeof(*ratetbl), GFP_ATOMIC);
 131         if (!ratetbl)
 132                 return;
 133
 134         /* Start with max_tp_rate */
 135         minstrel_set_rate(mi, ratetbl, i++, mi->max_tp_rate[0]);
 136
 137         if (mp->hw->max_rates >= 3) {
 138                 /* At least 3 tx rates supported, use max_tp_rate2 next */
 139                 minstrel_set_rate(mi, ratetbl, i++, mi->max_tp_rate[1]);
 140         }
 141
 142         if (mp->hw->max_rates >= 2) {
 143                 /* At least 2 tx rates supported, use max_prob_rate next */
 144                 minstrel_set_rate(mi, ratetbl, i++, mi->max_prob_rate);
 145         }
 146
 147         /* Use lowest rate last */
 148         ratetbl->rate[i].idx = mi->lowest_rix;
 149         ratetbl->rate[i].count = mp->max_retry;
 150         ratetbl->rate[i].count_cts = mp->max_retry;
 151         ratetbl->rate[i].count_rts = mp->max_retry;
 152
 153         rate_control_set_rates(mp->hw, mi->sta, ratetbl);
 154 }
 155
 156 /*
 157 * Recalculate statistics and counters of a given rate
 158 */
 159 void
 160 minstrel_calc_rate_stats(struct minstrel_rate_stats *mrs)
 161 {
 162         if (unlikely(mrs->attempts > 0)) {
 163                 mrs->sample_skipped = 0;
 164                 mrs->cur_prob = MINSTREL_FRAC(mrs->success, mrs->attempts);
 165                 if (unlikely(!mrs->att_hist)) {
 166                         mrs->prob_ewma = mrs->cur_prob;
 167                 } else {
 168                         /* update exponential weighted moving variance */
 169                         mrs->prob_ewmsd = minstrel_ewmsd(mrs->prob_ewmsd,
 170                                                          mrs->cur_prob,
 171                                                          mrs->prob_ewma,
 172                                                          EWMA_LEVEL);
 173
 174                         /*update exponential weighted moving avarage */
 175                         mrs->prob_ewma = minstrel_ewma(mrs->prob_ewma,
 176                                                        mrs->cur_prob,
 177                                                        EWMA_LEVEL);
 178                 }
 179                 mrs->att_hist += mrs->attempts;
 180                 mrs->succ_hist += mrs->success;
 181         } else {
 182                 mrs->sample_skipped++;
 183         }
 184
 185         mrs->last_success = mrs->success;
 186         mrs->last_attempts = mrs->attempts;
 187         mrs->success = 0;
 188         mrs->attempts = 0;
 189 }
 190
 191 static void
 192 minstrel_update_stats(struct minstrel_priv *mp, struct minstrel_sta_info *mi)
 193 {
 194         u8 tmp_tp_rate[MAX_THR_RATES];
 195         u8 tmp_prob_rate = 0;
 196         int i, tmp_cur_tp, tmp_prob_tp;
 197
 198         for (i = 0; i < MAX_THR_RATES; i++)
 199             tmp_tp_rate[i] = 0;
 200
 201         for (i = 0; i < mi->n_rates; i++) {
 202                 struct minstrel_rate *mr = &mi->r[i];
 203                 struct minstrel_rate_stats *mrs = &mi->r[i].stats;
 204                 struct minstrel_rate_stats *tmp_mrs = &mi->r[tmp_prob_rate].stats;
 205
 206                 /* Update statistics of success probability per rate */
 207                 minstrel_calc_rate_stats(mrs);
 208
 209                 /* Sample less often below the 10% chance of success.
 210                  * Sample less often above the 95% chance of success. */
 211                 if (mrs->prob_ewma > MINSTREL_FRAC(95, 100) ||
 212                     mrs->prob_ewma < MINSTREL_FRAC(10, 100)) {
 213                         mr->adjusted_retry_count = mrs->retry_count >> 1;
 214                         if (mr->adjusted_retry_count > 2)
 215                                 mr->adjusted_retry_count = 2;
 216                         mr->sample_limit = 4;
 217                 } else {
 218                         mr->sample_limit = -1;
 219                         mr->adjusted_retry_count = mrs->retry_count;
 220                 }
 221                 if (!mr->adjusted_retry_count)
 222                         mr->adjusted_retry_count = 2;
 223
 224                 minstrel_sort_best_tp_rates(mi, i, tmp_tp_rate);
 225
 226                 /* To determine the most robust rate (max_prob_rate) used at
 227                  * 3rd mmr stage we distinct between two cases:
 228                  * (1) if any success probabilitiy >= 95%, out of those rates
 229                  * choose the maximum throughput rate as max_prob_rate
 230                  * (2) if all success probabilities < 95%, the rate with
 231                  * highest success probability is chosen as max_prob_rate */
 232                 if (mrs->prob_ewma >= MINSTREL_FRAC(95, 100)) {
 233                         tmp_cur_tp = minstrel_get_tp_avg(mr, mrs->prob_ewma);
 234                         tmp_prob_tp = minstrel_get_tp_avg(&mi->r[tmp_prob_rate],
 235                                                           tmp_mrs->prob_ewma);
 236                         if (tmp_cur_tp >= tmp_prob_tp)
 237                                 tmp_prob_rate = i;
 238                 } else {
 239                         if (mrs->prob_ewma >= tmp_mrs->prob_ewma)
 240                                 tmp_prob_rate = i;
 241                 }
 242         }
 243
 244         /* Assign the new rate set */
 245         memcpy(mi->max_tp_rate, tmp_tp_rate, sizeof(mi->max_tp_rate));
 246         mi->max_prob_rate = tmp_prob_rate;
 247
 248 #ifdef CONFIG_MAC80211_DEBUGFS
 249         /* use fixed index if set */
 250         if (mp->fixed_rate_idx != -1) {
 251                 mi->max_tp_rate[0] = mp->fixed_rate_idx;
 252                 mi->max_tp_rate[1] = mp->fixed_rate_idx;
 253                 mi->max_prob_rate = mp->fixed_rate_idx;
 254         }
 255 #endif
 256
 257         /* Reset update timer */
 258         mi->last_stats_update = jiffies;
 259
 260         minstrel_update_rates(mp, mi);
 261 }
 262
 263 static void
 264 minstrel_tx_status(void *priv, struct ieee80211_supported_band *sband,
 265                    struct ieee80211_sta *sta, void *priv_sta,
 266                    struct ieee80211_tx_info *info)
 267 {
 268         struct minstrel_priv *mp = priv;
 269         struct minstrel_sta_info *mi = priv_sta;
 270         struct ieee80211_tx_rate *ar = info->status.rates;
 271         int i, ndx;
 272         int success;
 273
 274         success = !!(info->flags & IEEE80211_TX_STAT_ACK);
 275
 276         for (i = 0; i < IEEE80211_TX_MAX_RATES; i++) {
 277                 if (ar[i].idx < 0)
 278                         break;
 279
 280                 ndx = rix_to_ndx(mi, ar[i].idx);
 281                 if (ndx < 0)
 282                         continue;
 283
 284                 mi->r[ndx].stats.attempts += ar[i].count;
 285
 286                 if ((i != IEEE80211_TX_MAX_RATES - 1) && (ar[i + 1].idx < 0))
 287                         mi->r[ndx].stats.success += success;
 288         }
 289
 290         if ((info->flags & IEEE80211_TX_CTL_RATE_CTRL_PROBE) && (i >= 0))
 291                 mi->sample_packets++;
 292
 293         if (mi->sample_deferred > 0)
 294                 mi->sample_deferred--;
 295
 296         if (time_after(jiffies, mi->last_stats_update +
 297                                 (mp->update_interval * HZ) / 1000))
 298                 minstrel_update_stats(mp, mi);
 299 }
 300
 301
 302 static inline unsigned int
 303 minstrel_get_retry_count(struct minstrel_rate *mr,
 304                          struct ieee80211_tx_info *info)
 305 {
 306         u8 retry = mr->adjusted_retry_count;
 307
 308         if (info->control.use_rts)
 309                 retry = max_t(u8, 2, min(mr->stats.retry_count_rtscts, retry));
 310         else if (info->control.use_cts_prot)
 311                 retry = max_t(u8, 2, min(mr->retry_count_cts, retry));
 312         return retry;
 313 }
 314
 315
 316 static int
 317 minstrel_get_next_sample(struct minstrel_sta_info *mi)
 318 {
 319         unsigned int sample_ndx;
 320         sample_ndx = SAMPLE_TBL(mi, mi->sample_row, mi->sample_column);
 321         mi->sample_row++;
 322         if ((int) mi->sample_row >= mi->n_rates) {
 323                 mi->sample_row = 0;
 324                 mi->sample_column++;
 325                 if (mi->sample_column >= SAMPLE_COLUMNS)
 326                         mi->sample_column = 0;
 327         }
 328         return sample_ndx;
 329 }
 330
 331 static void
 332 minstrel_get_rate(void *priv, struct ieee80211_sta *sta,
 333                   void *priv_sta, struct ieee80211_tx_rate_control *txrc)
 334 {
 335         struct sk_buff *skb = txrc->skb;
 336         struct ieee80211_tx_info *info = IEEE80211_SKB_CB(skb);
 337         struct minstrel_sta_info *mi = priv_sta;
 338         struct minstrel_priv *mp = priv;
 339         struct ieee80211_tx_rate *rate = &info->control.rates[0];
 340         struct minstrel_rate *msr, *mr;
 341         unsigned int ndx;
 342         bool mrr_capable;
 343         bool prev_sample;
 344         int delta;
 345         int sampling_ratio;
 346
 347         /* management/no-ack frames do not use rate control */
 348         if (rate_control_send_low(sta, priv_sta, txrc))
 349                 return;
 350
 351         /* check multi-rate-retry capabilities & adjust lookaround_rate */
 352         mrr_capable = mp->has_mrr &&
 353                       !txrc->rts &&
 354                       !txrc->bss_conf->use_cts_prot;
 355         if (mrr_capable)
 356                 sampling_ratio = mp->lookaround_rate_mrr;
 357         else
 358                 sampling_ratio = mp->lookaround_rate;
 359
 360         /* increase sum packet counter */
 361         mi->total_packets++;
 362
 363 #ifdef CONFIG_MAC80211_DEBUGFS
 364         if (mp->fixed_rate_idx != -1)
 365                 return;
 366 #endif
 367
 368         delta = (mi->total_packets * sampling_ratio / 100) -
 369                         (mi->sample_packets + mi->sample_deferred / 2);
 370
 371         /* delta < 0: no sampling required */
 372         prev_sample = mi->prev_sample;
 373         mi->prev_sample = false;
 374         if (delta < 0 || (!mrr_capable && prev_sample))
 375                 return;
 376
 377         if (mi->total_packets >= 10000) {
 378                 mi->sample_deferred = 0;
 379                 mi->sample_packets = 0;
 380                 mi->total_packets = 0;
 381         } else if (delta > mi->n_rates * 2) {
 382                 /* With multi-rate retry, not every planned sample
 383                  * attempt actually gets used, due to the way the retry
 384                  * chain is set up - [max_tp,sample,prob,lowest] for
 385                  * sample_rate < max_tp.
 386                  *
 387                  * If there's too much sampling backlog and the link
 388                  * starts getting worse, minstrel would start bursting
 389                  * out lots of sampling frames, which would result
 390                  * in a large throughput loss. */
 391                 mi->sample_packets += (delta - mi->n_rates * 2);
 392         }
 393
 394         /* get next random rate sample */
 395         ndx = minstrel_get_next_sample(mi);
 396         msr = &mi->r[ndx];
 397         mr = &mi->r[mi->max_tp_rate[0]];
 398
 399         /* Decide if direct ( 1st mrr stage) or indirect (2nd mrr stage)
 400          * rate sampling method should be used.
 401          * Respect such rates that are not sampled for 20 interations.
 402          */
 403         if (mrr_capable &&
 404             msr->perfect_tx_time > mr->perfect_tx_time &&
 405             msr->stats.sample_skipped < 20) {
 406                 /* Only use IEEE80211_TX_CTL_RATE_CTRL_PROBE to mark
 407                  * packets that have the sampling rate deferred to the
 408                  * second MRR stage. Increase the sample counter only
 409                  * if the deferred sample rate was actually used.
 410                  * Use the sample_deferred counter to make sure that
 411                  * the sampling is not done in large bursts */
 412                 info->flags |= IEEE80211_TX_CTL_RATE_CTRL_PROBE;
 413                 rate++;
 414                 mi->sample_deferred++;
 415         } else {
 416                 if (!msr->sample_limit)
 417                         return;
 418
 419                 mi->sample_packets++;
 420                 if (msr->sample_limit > 0)
 421                         msr->sample_limit--;
 422         }
 423
 424         /* If we're not using MRR and the sampling rate already
 425          * has a probability of >95%, we shouldn't be attempting
 426          * to use it, as this only wastes precious airtime */
 427         if (!mrr_capable &&
 428            (mi->r[ndx].stats.prob_ewma > MINSTREL_FRAC(95, 100)))
 429                 return;
 430
 431         mi->prev_sample = true;
 432
 433         rate->idx = mi->r[ndx].rix;
 434         rate->count = minstrel_get_retry_count(&mi->r[ndx], info);
 435 }
 436
 437
 438 static void
 439 calc_rate_durations(enum ieee80211_band band,
 440                     struct minstrel_rate *d,
 441                     struct ieee80211_rate *rate,
 442                     struct cfg80211_chan_def *chandef)
 443 {
 444         int erp = !!(rate->flags & IEEE80211_RATE_ERP_G);
 445         int shift = ieee80211_chandef_get_shift(chandef);
 446
 447         d->perfect_tx_time = ieee80211_frame_duration(band, 1200,
 448                         DIV_ROUND_UP(rate->bitrate, 1 << shift), erp, 1,
 449                         shift);
 450         d->ack_time = ieee80211_frame_duration(band, 10,
 451                         DIV_ROUND_UP(rate->bitrate, 1 << shift), erp, 1,
 452                         shift);
 453 }
 454
 455 static void
 456 init_sample_table(struct minstrel_sta_info *mi)
 457 {
 458         unsigned int i, col, new_idx;
 459         u8 rnd[8];
 460
 461         mi->sample_column = 0;
 462         mi->sample_row = 0;
 463         memset(mi->sample_table, 0xff, SAMPLE_COLUMNS * mi->n_rates);
 464
 465         for (col = 0; col < SAMPLE_COLUMNS; col++) {
 466                 prandom_bytes(rnd, sizeof(rnd));
 467                 for (i = 0; i < mi->n_rates; i++) {
 468                         new_idx = (i + rnd[i & 7]) % mi->n_rates;
 469                         while (SAMPLE_TBL(mi, new_idx, col) != 0xff)
 470                                 new_idx = (new_idx + 1) % mi->n_rates;
 471
 472                         SAMPLE_TBL(mi, new_idx, col) = i;
 473                 }
 474         }
 475 }
 476
 477 static void
 478 minstrel_rate_init(void *priv, struct ieee80211_supported_band *sband,
 479                    struct cfg80211_chan_def *chandef,
 480                    struct ieee80211_sta *sta, void *priv_sta)
 481 {
 482         struct minstrel_sta_info *mi = priv_sta;
 483         struct minstrel_priv *mp = priv;
 484         struct ieee80211_rate *ctl_rate;
 485         unsigned int i, n = 0;
 486         unsigned int t_slot = 9; /* FIXME: get real slot time */
 487         u32 rate_flags;
 488
 489         mi->sta = sta;
 490         mi->lowest_rix = rate_lowest_index(sband, sta);
 491         ctl_rate = &sband->bitrates[mi->lowest_rix];
 492         mi->sp_ack_dur = ieee80211_frame_duration(sband->band, 10,
 493                                 ctl_rate->bitrate,
 494                                 !!(ctl_rate->flags & IEEE80211_RATE_ERP_G), 1,
 495                                 ieee80211_chandef_get_shift(chandef));
 496
 497         rate_flags = ieee80211_chandef_rate_flags(&mp->hw->conf.chandef);
 498         memset(mi->max_tp_rate, 0, sizeof(mi->max_tp_rate));
 499         mi->max_prob_rate = 0;
 500
 501         for (i = 0; i < sband->n_bitrates; i++) {
 502                 struct minstrel_rate *mr = &mi->r[n];
 503                 struct minstrel_rate_stats *mrs = &mi->r[n].stats;
 504                 unsigned int tx_time = 0, tx_time_cts = 0, tx_time_rtscts = 0;
 505                 unsigned int tx_time_single;
 506                 unsigned int cw = mp->cw_min;
 507                 int shift;
 508
 509                 if (!rate_supported(sta, sband->band, i))
 510                         continue;
 511                 if ((rate_flags & sband->bitrates[i].flags) != rate_flags)
 512                         continue;
 513
 514                 n++;
 515                 memset(mr, 0, sizeof(*mr));
 516                 memset(mrs, 0, sizeof(*mrs));
 517
 518                 mr->rix = i;
 519                 shift = ieee80211_chandef_get_shift(chandef);
 520                 mr->bitrate = DIV_ROUND_UP(sband->bitrates[i].bitrate,
 521                                            (1 << shift) * 5);
 522                 calc_rate_durations(sband->band, mr, &sband->bitrates[i],
 523                                     chandef);
 524
 525                 /* calculate maximum number of retransmissions before
 526                  * fallback (based on maximum segment size) */
 527                 mr->sample_limit = -1;
 528                 mrs->retry_count = 1;
 529                 mr->retry_count_cts = 1;
 530                 mrs->retry_count_rtscts = 1;
 531                 tx_time = mr->perfect_tx_time + mi->sp_ack_dur;
 532                 do {
 533                         /* add one retransmission */
 534                         tx_time_single = mr->ack_time + mr->perfect_tx_time;
 535
 536                         /* contention window */
 537                         tx_time_single += (t_slot * cw) >> 1;
 538                         cw = min((cw << 1) | 1, mp->cw_max);
 539
 540                         tx_time += tx_time_single;
 541                         tx_time_cts += tx_time_single + mi->sp_ack_dur;
 542                         tx_time_rtscts += tx_time_single + 2 * mi->sp_ack_dur;
 543                         if ((tx_time_cts < mp->segment_size) &&
 544                                 (mr->retry_count_cts < mp->max_retry))
 545                                 mr->retry_count_cts++;
 546                         if ((tx_time_rtscts < mp->segment_size) &&
 547                                 (mrs->retry_count_rtscts < mp->max_retry))
 548                                 mrs->retry_count_rtscts++;
 549                 } while ((tx_time < mp->segment_size) &&
 550                                 (++mr->stats.retry_count < mp->max_retry));
 551                 mr->adjusted_retry_count = mrs->retry_count;
 552                 if (!(sband->bitrates[i].flags & IEEE80211_RATE_ERP_G))
 553                         mr->retry_count_cts = mrs->retry_count;
 554         }
 555
 556         for (i = n; i < sband->n_bitrates; i++) {
 557                 struct minstrel_rate *mr = &mi->r[i];
 558                 mr->rix = -1;
 559         }
 560
 561         mi->n_rates = n;
 562         mi->last_stats_update = jiffies;
 563
 564         init_sample_table(mi);
 565         minstrel_update_rates(mp, mi);
 566 }
 567
 568 static void *
 569 minstrel_alloc_sta(void *priv, struct ieee80211_sta *sta, gfp_t gfp)
 570 {
 571         struct ieee80211_supported_band *sband;
 572         struct minstrel_sta_info *mi;
 573         struct minstrel_priv *mp = priv;
 574         struct ieee80211_hw *hw = mp->hw;
 575         int max_rates = 0;
 576         int i;
 577
 578         mi = kzalloc(sizeof(struct minstrel_sta_info), gfp);
 579         if (!mi)
 580                 return NULL;
 581
 582         for (i = 0; i < IEEE80211_NUM_BANDS; i++) {
 583                 sband = hw->wiphy->bands[i];
 584                 if (sband && sband->n_bitrates > max_rates)
 585                         max_rates = sband->n_bitrates;
 586         }
 587
 588         mi->r = kzalloc(sizeof(struct minstrel_rate) * max_rates, gfp);
 589         if (!mi->r)
 590                 goto error;
 591
 592         mi->sample_table = kmalloc(SAMPLE_COLUMNS * max_rates, gfp);
 593         if (!mi->sample_table)
 594                 goto error1;
 595
 596         mi->last_stats_update = jiffies;
 597         return mi;
 598
 599 error1:
 600         kfree(mi->r);
 601 error:
 602         kfree(mi);
 603         return NULL;
 604 }
 605
 606 static void
 607 minstrel_free_sta(void *priv, struct ieee80211_sta *sta, void *priv_sta)
 608 {
 609         struct minstrel_sta_info *mi = priv_sta;
 610
 611         kfree(mi->sample_table);
 612         kfree(mi->r);
 613         kfree(mi);
 614 }
 615
 616 static void
 617 minstrel_init_cck_rates(struct minstrel_priv *mp)
 618 {
 619         static const int bitrates[4] = { 10, 20, 55, 110 };
 620         struct ieee80211_supported_band *sband;
 621         u32 rate_flags = ieee80211_chandef_rate_flags(&mp->hw->conf.chandef);
 622         int i, j;
 623
 624         sband = mp->hw->wiphy->bands[IEEE80211_BAND_2GHZ];
 625         if (!sband)
 626                 return;
 627
 628         for (i = 0, j = 0; i < sband->n_bitrates; i++) {
 629                 struct ieee80211_rate *rate = &sband->bitrates[i];
 630
 631                 if (rate->flags & IEEE80211_RATE_ERP_G)
 632                         continue;
 633
 634                 if ((rate_flags & sband->bitrates[i].flags) != rate_flags)
 635                         continue;
 636
 637                 for (j = 0; j < ARRAY_SIZE(bitrates); j++) {
 638                         if (rate->bitrate != bitrates[j])
 639                                 continue;
 640
 641                         mp->cck_rates[j] = i;
 642                         break;
 643                 }
 644         }
 645 }
 646
 647 static void *
 648 minstrel_alloc(struct ieee80211_hw *hw, struct dentry *debugfsdir)
 649 {
 650         struct minstrel_priv *mp;
 651
 652         mp = kzalloc(sizeof(struct minstrel_priv), GFP_ATOMIC);
 653         if (!mp)
 654                 return NULL;
 655
 656         /* contention window settings
 657          * Just an approximation. Using the per-queue values would complicate
 658          * the calculations and is probably unnecessary */
 659         mp->cw_min = 15;
 660         mp->cw_max = 1023;
 661
 662         /* number of packets (in %) to use for sampling other rates
 663          * sample less often for non-mrr packets, because the overhead
 664          * is much higher than with mrr */
 665         mp->lookaround_rate = 5;
 666         mp->lookaround_rate_mrr = 10;
 667
 668         /* maximum time that the hw is allowed to stay in one MRR segment */
 669         mp->segment_size = 6000;
 670
 671         if (hw->max_rate_tries > 0)
 672                 mp->max_retry = hw->max_rate_tries;
 673         else
 674                 /* safe default, does not necessarily have to match hw properties */
 675                 mp->max_retry = 7;
 676
 677         if (hw->max_rates >= 4)
 678                 mp->has_mrr = true;
 679
 680         mp->hw = hw;
 681         mp->update_interval = 100;
 682
 683 #ifdef CONFIG_MAC80211_DEBUGFS
 684         mp->fixed_rate_idx = (u32) -1;
 685         mp->dbg_fixed_rate = debugfs_create_u32("fixed_rate_idx",
 686                         S_IRUGO | S_IWUGO, debugfsdir, &mp->fixed_rate_idx);
 687 #endif
 688
 689         minstrel_init_cck_rates(mp);
 690
 691         return mp;
 692 }
 693
 694 static void
 695 minstrel_free(void *priv)
 696 {
 697 #ifdef CONFIG_MAC80211_DEBUGFS
 698         debugfs_remove(((struct minstrel_priv *)priv)->dbg_fixed_rate);
 699 #endif
 700         kfree(priv);
 701 }
 702
 703 static u32 minstrel_get_expected_throughput(void *priv_sta)
 704 {
 705         struct minstrel_sta_info *mi = priv_sta;
 706         struct minstrel_rate_stats *tmp_mrs;
 707         int idx = mi->max_tp_rate[0];
 708         int tmp_cur_tp;
 709
 710         /* convert pkt per sec in kbps (1200 is the average pkt size used for
 711          * computing cur_tp
 712          */
 713         tmp_mrs = &mi->r[idx].stats;
 714         tmp_cur_tp = minstrel_get_tp_avg(&mi->r[idx], tmp_mrs->prob_ewma);
 715         tmp_cur_tp = tmp_cur_tp * 1200 * 8 / 1024;
 716
 717         return tmp_cur_tp;
 718 }
 719
 720 const struct rate_control_ops mac80211_minstrel = {
 721         .name = "minstrel",
 722         .tx_status_noskb = minstrel_tx_status,
 723         .get_rate = minstrel_get_rate,
 724         .rate_init = minstrel_rate_init,
 725         .alloc = minstrel_alloc,
 726         .free = minstrel_free,
 727         .alloc_sta = minstrel_alloc_sta,
 728         .free_sta = minstrel_free_sta,
 729 #ifdef CONFIG_MAC80211_DEBUGFS
 730         .add_sta_debugfs = minstrel_add_sta_debugfs,
 731         .remove_sta_debugfs = minstrel_remove_sta_debugfs,
 732 #endif
 733         .get_expected_throughput = minstrel_get_expected_throughput,
 734 };
 735
 736 int __init
 737 rc80211_minstrel_init(void)
 738 {
 739         return ieee80211_rate_control_register(&mac80211_minstrel);
 740 }
 741
 742 void
 743 rc80211_minstrel_exit(void)
 744 {
 745         ieee80211_rate_control_unregister(&mac80211_minstrel);
 746 }
 747