drivers/staging/brcm80211/brcmsmac/stf.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2010 Broadcom Corporation
   3  *
   4  * Permission to use, copy, modify, and/or distribute this software for any
   5  * purpose with or without fee is hereby granted, provided that the above
   6  * copyright notice and this permission notice appear in all copies.
   7  *
   8  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS" AND THE AUTHOR DISCLAIMS ALL WARRANTIES
   9  * WITH REGARD TO THIS SOFTWARE INCLUDING ALL IMPLIED WARRANTIES OF
  10  * MERCHANTABILITY AND FITNESS. IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY
  11  * SPECIAL, DIRECT, INDIRECT, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES OR ANY DAMAGES
  12  * WHATSOEVER RESULTING FROM LOSS OF USE, DATA OR PROFITS, WHETHER IN AN ACTION
  13  * OF CONTRACT, NEGLIGENCE OR OTHER TORTIOUS ACTION, ARISING OUT OF OR IN
  14  * CONNECTION WITH THE USE OR PERFORMANCE OF THIS SOFTWARE.
  15  */
  16
  17 #include <linux/kernel.h>
  18 #include <linux/module.h>
  19
  20 #include <defs.h>
  21 #include <brcmu_utils.h>
  22 #include <aiutils.h>
  23 #include <brcmu_wifi.h>
  24 #include "dma.h"
  25
  26 #include "types.h"
  27 #include "d11.h"
  28 #include "rate.h"
  29 #include "scb.h"
  30 #include "pub.h"
  31 #include "phy/phy_hal.h"
  32 #include "channel.h"
  33 #include "main.h"
  34 #include "bottom_mac.h"
  35 #include "stf.h"
  36
  37 #define MIN_SPATIAL_EXPANSION   0
  38 #define MAX_SPATIAL_EXPANSION   1
  39
  40 #define WLC_STF_SS_STBC_RX(wlc) (WLCISNPHY(wlc->band) && \
  41         NREV_GT(wlc->band->phyrev, 3) && NREV_LE(wlc->band->phyrev, 6))
  42
  43 static bool wlc_stf_stbc_tx_set(struct wlc_info *wlc, s32 int_val);
  44 static int wlc_stf_txcore_set(struct wlc_info *wlc, u8 Nsts, u8 val);
  45 static int wlc_stf_spatial_policy_set(struct wlc_info *wlc, int val);
  46 static void wlc_stf_stbc_rx_ht_update(struct wlc_info *wlc, int val);
  47
  48 static void _wlc_stf_phy_txant_upd(struct wlc_info *wlc);
  49 static u16 _wlc_stf_phytxchain_sel(struct wlc_info *wlc, ratespec_t rspec);
  50
  51 #define NSTS_1  1
  52 #define NSTS_2  2
  53 #define NSTS_3  3
  54 #define NSTS_4  4
  55 const u8 txcore_default[5] = {
  56         (0),                    /* bitmap of the core enabled */
  57         (0x01),                 /* For Nsts = 1, enable core 1 */
  58         (0x03),                 /* For Nsts = 2, enable core 1 & 2 */
  59         (0x07),                 /* For Nsts = 3, enable core 1, 2 & 3 */
  60         (0x0f)                  /* For Nsts = 4, enable all cores */
  61 };
  62
  63 static void wlc_stf_stbc_rx_ht_update(struct wlc_info *wlc, int val)
  64 {
  65         /* MIMOPHYs rev3-6 cannot receive STBC with only one rx core active */
  66         if (WLC_STF_SS_STBC_RX(wlc)) {
  67                 if ((wlc->stf->rxstreams == 1) && (val != HT_CAP_RX_STBC_NO))
  68                         return;
  69         }
  70
  71         wlc->ht_cap.cap_info &= ~IEEE80211_HT_CAP_RX_STBC;
  72         wlc->ht_cap.cap_info |= (val << IEEE80211_HT_CAP_RX_STBC_SHIFT);
  73
  74         if (wlc->pub->up) {
  75                 wlc_update_beacon(wlc);
  76                 wlc_update_probe_resp(wlc, true);
  77         }
  78 }
  79
  80 /* every WLC_TEMPSENSE_PERIOD seconds temperature check to decide whether to turn on/off txchain */
  81 void wlc_tempsense_upd(struct wlc_info *wlc)
  82 {
  83         wlc_phy_t *pi = wlc->band->pi;
  84         uint active_chains, txchain;
  85
  86         /* Check if the chip is too hot. Disable one Tx chain, if it is */
  87         /* high 4 bits are for Rx chain, low 4 bits are  for Tx chain */
  88         active_chains = wlc_phy_stf_chain_active_get(pi);
  89         txchain = active_chains & 0xf;
  90
  91         if (wlc->stf->txchain == wlc->stf->hw_txchain) {
  92                 if (txchain && (txchain < wlc->stf->hw_txchain)) {
  93                         /* turn off 1 tx chain */
  94                         wlc_stf_txchain_set(wlc, txchain, true);
  95                 }
  96         } else if (wlc->stf->txchain < wlc->stf->hw_txchain) {
  97                 if (txchain == wlc->stf->hw_txchain) {
  98                         /* turn back on txchain */
  99                         wlc_stf_txchain_set(wlc, txchain, true);
 100                 }
 101         }
 102 }
 103
 104 void
 105 wlc_stf_ss_algo_channel_get(struct wlc_info *wlc, u16 *ss_algo_channel,
 106                             chanspec_t chanspec)
 107 {
 108         tx_power_t power;
 109         u8 siso_mcs_id, cdd_mcs_id, stbc_mcs_id;
 110
 111         /* Clear previous settings */
 112         *ss_algo_channel = 0;
 113
 114         if (!wlc->pub->up) {
 115                 *ss_algo_channel = (u16) -1;
 116                 return;
 117         }
 118
 119         wlc_phy_txpower_get_current(wlc->band->pi, &power,
 120                                     CHSPEC_CHANNEL(chanspec));
 121
 122         siso_mcs_id = (CHSPEC_IS40(chanspec)) ?
 123             WL_TX_POWER_MCS40_SISO_FIRST : WL_TX_POWER_MCS20_SISO_FIRST;
 124         cdd_mcs_id = (CHSPEC_IS40(chanspec)) ?
 125             WL_TX_POWER_MCS40_CDD_FIRST : WL_TX_POWER_MCS20_CDD_FIRST;
 126         stbc_mcs_id = (CHSPEC_IS40(chanspec)) ?
 127             WL_TX_POWER_MCS40_STBC_FIRST : WL_TX_POWER_MCS20_STBC_FIRST;
 128
 129         /* criteria to choose stf mode */
 130
 131         /* the "+3dbm (12 0.25db units)" is to account for the fact that with CDD, tx occurs
 132          * on both chains
 133          */
 134         if (power.target[siso_mcs_id] > (power.target[cdd_mcs_id] + 12))
 135                 setbit(ss_algo_channel, PHY_TXC1_MODE_SISO);
 136         else
 137                 setbit(ss_algo_channel, PHY_TXC1_MODE_CDD);
 138
 139         /* STBC is ORed into to algo channel as STBC requires per-packet SCB capability check
 140          * so cannot be default mode of operation. One of SISO, CDD have to be set
 141          */
 142         if (power.target[siso_mcs_id] <= (power.target[stbc_mcs_id] + 12))
 143                 setbit(ss_algo_channel, PHY_TXC1_MODE_STBC);
 144 }
 145
 146 static bool wlc_stf_stbc_tx_set(struct wlc_info *wlc, s32 int_val)
 147 {
 148         if ((int_val != AUTO) && (int_val != OFF) && (int_val != ON)) {
 149                 return false;
 150         }
 151
 152         if ((int_val == ON) && (wlc->stf->txstreams == 1))
 153                 return false;
 154
 155         if ((int_val == OFF) || (wlc->stf->txstreams == 1)
 156             || !WLC_STBC_CAP_PHY(wlc))
 157                 wlc->ht_cap.cap_info &= ~IEEE80211_HT_CAP_TX_STBC;
 158         else
 159                 wlc->ht_cap.cap_info |= IEEE80211_HT_CAP_TX_STBC;
 160
 161         wlc->bandstate[BAND_2G_INDEX]->band_stf_stbc_tx = (s8) int_val;
 162         wlc->bandstate[BAND_5G_INDEX]->band_stf_stbc_tx = (s8) int_val;
 163
 164         return true;
 165 }
 166
 167 bool wlc_stf_stbc_rx_set(struct wlc_info *wlc, s32 int_val)
 168 {
 169         if ((int_val != HT_CAP_RX_STBC_NO)
 170             && (int_val != HT_CAP_RX_STBC_ONE_STREAM)) {
 171                 return false;
 172         }
 173
 174         if (WLC_STF_SS_STBC_RX(wlc)) {
 175                 if ((int_val != HT_CAP_RX_STBC_NO)
 176                     && (wlc->stf->rxstreams == 1))
 177                         return false;
 178         }
 179
 180         wlc_stf_stbc_rx_ht_update(wlc, int_val);
 181         return true;
 182 }
 183
 184 static int wlc_stf_txcore_set(struct wlc_info *wlc, u8 Nsts, u8 core_mask)
 185 {
 186         BCMMSG(wlc->wiphy, "wl%d: Nsts %d core_mask %x\n",
 187                  wlc->pub->unit, Nsts, core_mask);
 188
 189         if (WLC_BITSCNT(core_mask) > wlc->stf->txstreams) {
 190                 core_mask = 0;
 191         }
 192
 193         if ((WLC_BITSCNT(core_mask) == wlc->stf->txstreams) &&
 194             ((core_mask & ~wlc->stf->txchain)
 195              || !(core_mask & wlc->stf->txchain))) {
 196                 core_mask = wlc->stf->txchain;
 197         }
 198
 199         wlc->stf->txcore[Nsts] = core_mask;
 200         /* Nsts = 1..4, txcore index = 1..4 */
 201         if (Nsts == 1) {
 202                 /* Needs to update beacon and ucode generated response
 203                  * frames when 1 stream core map changed
 204                  */
 205                 wlc->stf->phytxant = core_mask << PHY_TXC_ANT_SHIFT;
 206                 wlc_bmac_txant_set(wlc->hw, wlc->stf->phytxant);
 207                 if (wlc->clk) {
 208                         wlc_suspend_mac_and_wait(wlc);
 209                         wlc_beacon_phytxctl_txant_upd(wlc, wlc->bcn_rspec);
 210                         wlc_enable_mac(wlc);
 211                 }
 212         }
 213
 214         return 0;
 215 }
 216
 217 static int wlc_stf_spatial_policy_set(struct wlc_info *wlc, int val)
 218 {
 219         int i;
 220         u8 core_mask = 0;
 221
 222         BCMMSG(wlc->wiphy, "wl%d: val %x\n", wlc->pub->unit, val);
 223
 224         wlc->stf->spatial_policy = (s8) val;
 225         for (i = 1; i <= MAX_STREAMS_SUPPORTED; i++) {
 226                 core_mask = (val == MAX_SPATIAL_EXPANSION) ?
 227                     wlc->stf->txchain : txcore_default[i];
 228                 wlc_stf_txcore_set(wlc, (u8) i, core_mask);
 229         }
 230         return 0;
 231 }
 232
 233 int wlc_stf_txchain_set(struct wlc_info *wlc, s32 int_val, bool force)
 234 {
 235         u8 txchain = (u8) int_val;
 236         u8 txstreams;
 237         uint i;
 238
 239         if (wlc->stf->txchain == txchain)
 240                 return 0;
 241
 242         if ((txchain & ~wlc->stf->hw_txchain)
 243             || !(txchain & wlc->stf->hw_txchain))
 244                 return -EINVAL;
 245
 246         /* if nrate override is configured to be non-SISO STF mode, reject reducing txchain to 1 */
 247         txstreams = (u8) WLC_BITSCNT(txchain);
 248         if (txstreams > MAX_STREAMS_SUPPORTED)
 249                 return -EINVAL;
 250
 251         if (txstreams == 1) {
 252                 for (i = 0; i < NBANDS(wlc); i++)
 253                         if ((RSPEC_STF(wlc->bandstate[i]->rspec_override) !=
 254                              PHY_TXC1_MODE_SISO)
 255                             || (RSPEC_STF(wlc->bandstate[i]->mrspec_override) !=
 256                                 PHY_TXC1_MODE_SISO)) {
 257                                 if (!force)
 258                                         return -EBADE;
 259
 260                                 /* over-write the override rspec */
 261                                 if (RSPEC_STF(wlc->bandstate[i]->rspec_override)
 262                                     != PHY_TXC1_MODE_SISO) {
 263                                         wlc->bandstate[i]->rspec_override = 0;
 264                                         wiphy_err(wlc->wiphy, "%s(): temp "
 265                                                   "sense override non-SISO "
 266                                                   "rspec_override\n",
 267                                                   __func__);
 268                                 }
 269                                 if (RSPEC_STF
 270                                     (wlc->bandstate[i]->mrspec_override) !=
 271                                     PHY_TXC1_MODE_SISO) {
 272                                         wlc->bandstate[i]->mrspec_override = 0;
 273                                         wiphy_err(wlc->wiphy, "%s(): temp "
 274                                                   "sense override non-SISO "
 275                                                   "mrspec_override\n",
 276                                                   __func__);
 277                                 }
 278                         }
 279         }
 280
 281         wlc->stf->txchain = txchain;
 282         wlc->stf->txstreams = txstreams;
 283         wlc_stf_stbc_tx_set(wlc, wlc->band->band_stf_stbc_tx);
 284         wlc_stf_ss_update(wlc, wlc->bandstate[BAND_2G_INDEX]);
 285         wlc_stf_ss_update(wlc, wlc->bandstate[BAND_5G_INDEX]);
 286         wlc->stf->txant =
 287             (wlc->stf->txstreams == 1) ? ANT_TX_FORCE_0 : ANT_TX_DEF;
 288         _wlc_stf_phy_txant_upd(wlc);
 289
 290         wlc_phy_stf_chain_set(wlc->band->pi, wlc->stf->txchain,
 291                               wlc->stf->rxchain);
 292
 293         for (i = 1; i <= MAX_STREAMS_SUPPORTED; i++)
 294                 wlc_stf_txcore_set(wlc, (u8) i, txcore_default[i]);
 295
 296         return 0;
 297 }
 298
 299 /* update wlc->stf->ss_opmode which represents the operational stf_ss mode we're using */
 300 int wlc_stf_ss_update(struct wlc_info *wlc, struct wlcband *band)
 301 {
 302         int ret_code = 0;
 303         u8 prev_stf_ss;
 304         u8 upd_stf_ss;
 305
 306         prev_stf_ss = wlc->stf->ss_opmode;
 307
 308         /* NOTE: opmode can only be SISO or CDD as STBC is decided on a per-packet basis */
 309         if (WLC_STBC_CAP_PHY(wlc) &&
 310             wlc->stf->ss_algosel_auto
 311             && (wlc->stf->ss_algo_channel != (u16) -1)) {
 312                 upd_stf_ss = (wlc->stf->no_cddstbc || (wlc->stf->txstreams == 1)
 313                               || isset(&wlc->stf->ss_algo_channel,
 314                                        PHY_TXC1_MODE_SISO)) ? PHY_TXC1_MODE_SISO
 315                     : PHY_TXC1_MODE_CDD;
 316         } else {
 317                 if (wlc->band != band)
 318                         return ret_code;
 319                 upd_stf_ss = (wlc->stf->no_cddstbc
 320                               || (wlc->stf->txstreams ==
 321                                   1)) ? PHY_TXC1_MODE_SISO : band->
 322                     band_stf_ss_mode;
 323         }
 324         if (prev_stf_ss != upd_stf_ss) {
 325                 wlc->stf->ss_opmode = upd_stf_ss;
 326                 wlc_bmac_band_stf_ss_set(wlc->hw, upd_stf_ss);
 327         }
 328
 329         return ret_code;
 330 }
 331
 332 int wlc_stf_attach(struct wlc_info *wlc)
 333 {
 334         wlc->bandstate[BAND_2G_INDEX]->band_stf_ss_mode = PHY_TXC1_MODE_SISO;
 335         wlc->bandstate[BAND_5G_INDEX]->band_stf_ss_mode = PHY_TXC1_MODE_CDD;
 336
 337         if (WLCISNPHY(wlc->band) &&
 338             (wlc_phy_txpower_hw_ctrl_get(wlc->band->pi) != PHY_TPC_HW_ON))
 339                 wlc->bandstate[BAND_2G_INDEX]->band_stf_ss_mode =
 340                     PHY_TXC1_MODE_CDD;
 341         wlc_stf_ss_update(wlc, wlc->bandstate[BAND_2G_INDEX]);
 342         wlc_stf_ss_update(wlc, wlc->bandstate[BAND_5G_INDEX]);
 343
 344         wlc_stf_stbc_rx_ht_update(wlc, HT_CAP_RX_STBC_NO);
 345         wlc->bandstate[BAND_2G_INDEX]->band_stf_stbc_tx = OFF;
 346         wlc->bandstate[BAND_5G_INDEX]->band_stf_stbc_tx = OFF;
 347
 348         if (WLC_STBC_CAP_PHY(wlc)) {
 349                 wlc->stf->ss_algosel_auto = true;
 350                 wlc->stf->ss_algo_channel = (u16) -1;   /* Init the default value */
 351         }
 352         return 0;
 353 }
 354
 355 void wlc_stf_detach(struct wlc_info *wlc)
 356 {
 357 }
 358
 359 /*
 360  * Centralized txant update function. call it whenever wlc->stf->txant and/or wlc->stf->txchain
 361  *  change
 362  *
 363  * Antennas are controlled by ucode indirectly, which drives PHY or GPIO to
 364  *   achieve various tx/rx antenna selection schemes
 365  *
 366  * legacy phy, bit 6 and bit 7 means antenna 0 and 1 respectively, bit6+bit7 means auto(last rx)
 367  * for NREV<3, bit 6 and bit 7 means antenna 0 and 1 respectively, bit6+bit7 means last rx and
 368  *    do tx-antenna selection for SISO transmissions
 369  * for NREV=3, bit 6 and bit _8_ means antenna 0 and 1 respectively, bit6+bit7 means last rx and
 370  *    do tx-antenna selection for SISO transmissions
 371  * for NREV>=7, bit 6 and bit 7 mean antenna 0 and 1 respectively, nit6+bit7 means both cores active
 372 */
 373 static void _wlc_stf_phy_txant_upd(struct wlc_info *wlc)
 374 {
 375         s8 txant;
 376
 377         txant = (s8) wlc->stf->txant;
 378         if (WLC_PHY_11N_CAP(wlc->band)) {
 379                 if (txant == ANT_TX_FORCE_0) {
 380                         wlc->stf->phytxant = PHY_TXC_ANT_0;
 381                 } else if (txant == ANT_TX_FORCE_1) {
 382                         wlc->stf->phytxant = PHY_TXC_ANT_1;
 383
 384                         if (WLCISNPHY(wlc->band) &&
 385                             NREV_GE(wlc->band->phyrev, 3)
 386                             && NREV_LT(wlc->band->phyrev, 7)) {
 387                                 wlc->stf->phytxant = PHY_TXC_ANT_2;
 388                         }
 389                 } else {
 390                         if (WLCISLCNPHY(wlc->band) || WLCISSSLPNPHY(wlc->band))
 391                                 wlc->stf->phytxant = PHY_TXC_LCNPHY_ANT_LAST;
 392                         else {
 393                                 /* catch out of sync wlc->stf->txcore */
 394                                 WARN_ON(wlc->stf->txchain <= 0);
 395                                 wlc->stf->phytxant =
 396                                     wlc->stf->txchain << PHY_TXC_ANT_SHIFT;
 397                         }
 398                 }
 399         } else {
 400                 if (txant == ANT_TX_FORCE_0)
 401                         wlc->stf->phytxant = PHY_TXC_OLD_ANT_0;
 402                 else if (txant == ANT_TX_FORCE_1)
 403                         wlc->stf->phytxant = PHY_TXC_OLD_ANT_1;
 404                 else
 405                         wlc->stf->phytxant = PHY_TXC_OLD_ANT_LAST;
 406         }
 407
 408         wlc_bmac_txant_set(wlc->hw, wlc->stf->phytxant);
 409 }
 410
 411 void wlc_stf_phy_txant_upd(struct wlc_info *wlc)
 412 {
 413         _wlc_stf_phy_txant_upd(wlc);
 414 }
 415
 416 void wlc_stf_phy_chain_calc(struct wlc_info *wlc)
 417 {
 418         /* get available rx/tx chains */
 419         wlc->stf->hw_txchain = (u8) getintvar(wlc->pub->vars, "txchain");
 420         wlc->stf->hw_rxchain = (u8) getintvar(wlc->pub->vars, "rxchain");
 421
 422         /* these parameter are intended to be used for all PHY types */
 423         if (wlc->stf->hw_txchain == 0 || wlc->stf->hw_txchain == 0xf) {
 424                 if (WLCISNPHY(wlc->band)) {
 425                         wlc->stf->hw_txchain = TXCHAIN_DEF_NPHY;
 426                 } else {
 427                         wlc->stf->hw_txchain = TXCHAIN_DEF;
 428                 }
 429         }
 430
 431         wlc->stf->txchain = wlc->stf->hw_txchain;
 432         wlc->stf->txstreams = (u8) WLC_BITSCNT(wlc->stf->hw_txchain);
 433
 434         if (wlc->stf->hw_rxchain == 0 || wlc->stf->hw_rxchain == 0xf) {
 435                 if (WLCISNPHY(wlc->band)) {
 436                         wlc->stf->hw_rxchain = RXCHAIN_DEF_NPHY;
 437                 } else {
 438                         wlc->stf->hw_rxchain = RXCHAIN_DEF;
 439                 }
 440         }
 441
 442         wlc->stf->rxchain = wlc->stf->hw_rxchain;
 443         wlc->stf->rxstreams = (u8) WLC_BITSCNT(wlc->stf->hw_rxchain);
 444
 445         /* initialize the txcore table */
 446         memcpy(wlc->stf->txcore, txcore_default, sizeof(wlc->stf->txcore));
 447
 448         /* default spatial_policy */
 449         wlc->stf->spatial_policy = MIN_SPATIAL_EXPANSION;
 450         wlc_stf_spatial_policy_set(wlc, MIN_SPATIAL_EXPANSION);
 451 }
 452
 453 static u16 _wlc_stf_phytxchain_sel(struct wlc_info *wlc, ratespec_t rspec)
 454 {
 455         u16 phytxant = wlc->stf->phytxant;
 456
 457         if (RSPEC_STF(rspec) != PHY_TXC1_MODE_SISO) {
 458                 phytxant = wlc->stf->txchain << PHY_TXC_ANT_SHIFT;
 459         } else if (wlc->stf->txant == ANT_TX_DEF)
 460                 phytxant = wlc->stf->txchain << PHY_TXC_ANT_SHIFT;
 461         phytxant &= PHY_TXC_ANT_MASK;
 462         return phytxant;
 463 }
 464
 465 u16 wlc_stf_phytxchain_sel(struct wlc_info *wlc, ratespec_t rspec)
 466 {
 467         return _wlc_stf_phytxchain_sel(wlc, rspec);
 468 }
 469
 470 u16 wlc_stf_d11hdrs_phyctl_txant(struct wlc_info *wlc, ratespec_t rspec)
 471 {
 472         u16 phytxant = wlc->stf->phytxant;
 473         u16 mask = PHY_TXC_ANT_MASK;
 474
 475         /* for non-siso rates or default setting, use the available chains */
 476         if (WLCISNPHY(wlc->band)) {
 477                 phytxant = _wlc_stf_phytxchain_sel(wlc, rspec);
 478                 mask = PHY_TXC_HTANT_MASK;
 479         }
 480         phytxant |= phytxant & mask;
 481         return phytxant;
 482 }