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 "key.h"
  32 #include "phy/phy_hal.h"
  33 #include "channel.h"
  34 #include "main.h"
  35 #include "bottom_mac.h"
  36 #include "stf.h"
  37
  38 #define MIN_SPATIAL_EXPANSION   0
  39 #define MAX_SPATIAL_EXPANSION   1
  40
  41 #define WLC_STF_SS_STBC_RX(wlc) (WLCISNPHY(wlc->band) && \
  42         NREV_GT(wlc->band->phyrev, 3) && NREV_LE(wlc->band->phyrev, 6))
  43
  44 static bool wlc_stf_stbc_tx_set(struct wlc_info *wlc, s32 int_val);
  45 static int wlc_stf_txcore_set(struct wlc_info *wlc, u8 Nsts, u8 val);
  46 static int wlc_stf_spatial_policy_set(struct wlc_info *wlc, int val);
  47 static void wlc_stf_stbc_rx_ht_update(struct wlc_info *wlc, int val);
  48
  49 static void _wlc_stf_phy_txant_upd(struct wlc_info *wlc);
  50 static u16 _wlc_stf_phytxchain_sel(struct wlc_info *wlc, ratespec_t rspec);
  51
  52 #define NSTS_1  1
  53 #define NSTS_2  2
  54 #define NSTS_3  3
  55 #define NSTS_4  4
  56 const u8 txcore_default[5] = {
  57         (0),                    /* bitmap of the core enabled */
  58         (0x01),                 /* For Nsts = 1, enable core 1 */
  59         (0x03),                 /* For Nsts = 2, enable core 1 & 2 */
  60         (0x07),                 /* For Nsts = 3, enable core 1, 2 & 3 */
  61         (0x0f)                  /* For Nsts = 4, enable all cores */
  62 };
  63
  64 static void wlc_stf_stbc_rx_ht_update(struct wlc_info *wlc, int val)
  65 {
  66         /* MIMOPHYs rev3-6 cannot receive STBC with only one rx core active */
  67         if (WLC_STF_SS_STBC_RX(wlc)) {
  68                 if ((wlc->stf->rxstreams == 1) && (val != HT_CAP_RX_STBC_NO))
  69                         return;
  70         }
  71
  72         wlc->ht_cap.cap_info &= ~IEEE80211_HT_CAP_RX_STBC;
  73         wlc->ht_cap.cap_info |= (val << IEEE80211_HT_CAP_RX_STBC_SHIFT);
  74
  75         if (wlc->pub->up) {
  76                 wlc_update_beacon(wlc);
  77                 wlc_update_probe_resp(wlc, true);
  78         }
  79 }
  80
  81 /* every WLC_TEMPSENSE_PERIOD seconds temperature check to decide whether to turn on/off txchain */
  82 void wlc_tempsense_upd(struct wlc_info *wlc)
  83 {
  84         wlc_phy_t *pi = wlc->band->pi;
  85         uint active_chains, txchain;
  86
  87         /* Check if the chip is too hot. Disable one Tx chain, if it is */
  88         /* high 4 bits are for Rx chain, low 4 bits are  for Tx chain */
  89         active_chains = wlc_phy_stf_chain_active_get(pi);
  90         txchain = active_chains & 0xf;
  91
  92         if (wlc->stf->txchain == wlc->stf->hw_txchain) {
  93                 if (txchain && (txchain < wlc->stf->hw_txchain)) {
  94                         /* turn off 1 tx chain */
  95                         wlc_stf_txchain_set(wlc, txchain, true);
  96                 }
  97         } else if (wlc->stf->txchain < wlc->stf->hw_txchain) {
  98                 if (txchain == wlc->stf->hw_txchain) {
  99                         /* turn back on txchain */
 100                         wlc_stf_txchain_set(wlc, txchain, true);
 101                 }
 102         }
 103 }
 104
 105 void
 106 wlc_stf_ss_algo_channel_get(struct wlc_info *wlc, u16 *ss_algo_channel,
 107                             chanspec_t chanspec)
 108 {
 109         tx_power_t power;
 110         u8 siso_mcs_id, cdd_mcs_id, stbc_mcs_id;
 111
 112         /* Clear previous settings */
 113         *ss_algo_channel = 0;
 114
 115         if (!wlc->pub->up) {
 116                 *ss_algo_channel = (u16) -1;
 117                 return;
 118         }
 119
 120         wlc_phy_txpower_get_current(wlc->band->pi, &power,
 121                                     CHSPEC_CHANNEL(chanspec));
 122
 123         siso_mcs_id = (CHSPEC_IS40(chanspec)) ?
 124             WL_TX_POWER_MCS40_SISO_FIRST : WL_TX_POWER_MCS20_SISO_FIRST;
 125         cdd_mcs_id = (CHSPEC_IS40(chanspec)) ?
 126             WL_TX_POWER_MCS40_CDD_FIRST : WL_TX_POWER_MCS20_CDD_FIRST;
 127         stbc_mcs_id = (CHSPEC_IS40(chanspec)) ?
 128             WL_TX_POWER_MCS40_STBC_FIRST : WL_TX_POWER_MCS20_STBC_FIRST;
 129
 130         /* criteria to choose stf mode */
 131
 132         /* the "+3dbm (12 0.25db units)" is to account for the fact that with CDD, tx occurs
 133          * on both chains
 134          */
 135         if (power.target[siso_mcs_id] > (power.target[cdd_mcs_id] + 12))
 136                 setbit(ss_algo_channel, PHY_TXC1_MODE_SISO);
 137         else
 138                 setbit(ss_algo_channel, PHY_TXC1_MODE_CDD);
 139
 140         /* STBC is ORed into to algo channel as STBC requires per-packet SCB capability check
 141          * so cannot be default mode of operation. One of SISO, CDD have to be set
 142          */
 143         if (power.target[siso_mcs_id] <= (power.target[stbc_mcs_id] + 12))
 144                 setbit(ss_algo_channel, PHY_TXC1_MODE_STBC);
 145 }
 146
 147 static bool wlc_stf_stbc_tx_set(struct wlc_info *wlc, s32 int_val)
 148 {
 149         if ((int_val != AUTO) && (int_val != OFF) && (int_val != ON)) {
 150                 return false;
 151         }
 152
 153         if ((int_val == ON) && (wlc->stf->txstreams == 1))
 154                 return false;
 155
 156         if ((int_val == OFF) || (wlc->stf->txstreams == 1)
 157             || !WLC_STBC_CAP_PHY(wlc))
 158                 wlc->ht_cap.cap_info &= ~IEEE80211_HT_CAP_TX_STBC;
 159         else
 160                 wlc->ht_cap.cap_info |= IEEE80211_HT_CAP_TX_STBC;
 161
 162         wlc->bandstate[BAND_2G_INDEX]->band_stf_stbc_tx = (s8) int_val;
 163         wlc->bandstate[BAND_5G_INDEX]->band_stf_stbc_tx = (s8) int_val;
 164
 165         return true;
 166 }
 167
 168 bool wlc_stf_stbc_rx_set(struct wlc_info *wlc, s32 int_val)
 169 {
 170         if ((int_val != HT_CAP_RX_STBC_NO)
 171             && (int_val != HT_CAP_RX_STBC_ONE_STREAM)) {
 172                 return false;
 173         }
 174
 175         if (WLC_STF_SS_STBC_RX(wlc)) {
 176                 if ((int_val != HT_CAP_RX_STBC_NO)
 177                     && (wlc->stf->rxstreams == 1))
 178                         return false;
 179         }
 180
 181         wlc_stf_stbc_rx_ht_update(wlc, int_val);
 182         return true;
 183 }
 184
 185 static int wlc_stf_txcore_set(struct wlc_info *wlc, u8 Nsts, u8 core_mask)
 186 {
 187         BCMMSG(wlc->wiphy, "wl%d: Nsts %d core_mask %x\n",
 188                  wlc->pub->unit, Nsts, core_mask);
 189
 190         if (WLC_BITSCNT(core_mask) > wlc->stf->txstreams) {
 191                 core_mask = 0;
 192         }
 193
 194         if ((WLC_BITSCNT(core_mask) == wlc->stf->txstreams) &&
 195             ((core_mask & ~wlc->stf->txchain)
 196              || !(core_mask & wlc->stf->txchain))) {
 197                 core_mask = wlc->stf->txchain;
 198         }
 199
 200         wlc->stf->txcore[Nsts] = core_mask;
 201         /* Nsts = 1..4, txcore index = 1..4 */
 202         if (Nsts == 1) {
 203                 /* Needs to update beacon and ucode generated response
 204                  * frames when 1 stream core map changed
 205                  */
 206                 wlc->stf->phytxant = core_mask << PHY_TXC_ANT_SHIFT;
 207                 wlc_bmac_txant_set(wlc->hw, wlc->stf->phytxant);
 208                 if (wlc->clk) {
 209                         wlc_suspend_mac_and_wait(wlc);
 210                         wlc_beacon_phytxctl_txant_upd(wlc, wlc->bcn_rspec);
 211                         wlc_enable_mac(wlc);
 212                 }
 213         }
 214
 215         return 0;
 216 }
 217
 218 static int wlc_stf_spatial_policy_set(struct wlc_info *wlc, int val)
 219 {
 220         int i;
 221         u8 core_mask = 0;
 222
 223         BCMMSG(wlc->wiphy, "wl%d: val %x\n", wlc->pub->unit, val);
 224
 225         wlc->stf->spatial_policy = (s8) val;
 226         for (i = 1; i <= MAX_STREAMS_SUPPORTED; i++) {
 227                 core_mask = (val == MAX_SPATIAL_EXPANSION) ?
 228                     wlc->stf->txchain : txcore_default[i];
 229                 wlc_stf_txcore_set(wlc, (u8) i, core_mask);
 230         }
 231         return 0;
 232 }
 233
 234 int wlc_stf_txchain_set(struct wlc_info *wlc, s32 int_val, bool force)
 235 {
 236         u8 txchain = (u8) int_val;
 237         u8 txstreams;
 238         uint i;
 239
 240         if (wlc->stf->txchain == txchain)
 241                 return 0;
 242
 243         if ((txchain & ~wlc->stf->hw_txchain)
 244             || !(txchain & wlc->stf->hw_txchain))
 245                 return -EINVAL;
 246
 247         /* if nrate override is configured to be non-SISO STF mode, reject reducing txchain to 1 */
 248         txstreams = (u8) WLC_BITSCNT(txchain);
 249         if (txstreams > MAX_STREAMS_SUPPORTED)
 250                 return -EINVAL;
 251
 252         if (txstreams == 1) {
 253                 for (i = 0; i < NBANDS(wlc); i++)
 254                         if ((RSPEC_STF(wlc->bandstate[i]->rspec_override) !=
 255                              PHY_TXC1_MODE_SISO)
 256                             || (RSPEC_STF(wlc->bandstate[i]->mrspec_override) !=
 257                                 PHY_TXC1_MODE_SISO)) {
 258                                 if (!force)
 259                                         return -EBADE;
 260
 261                                 /* over-write the override rspec */
 262                                 if (RSPEC_STF(wlc->bandstate[i]->rspec_override)
 263                                     != PHY_TXC1_MODE_SISO) {
 264                                         wlc->bandstate[i]->rspec_override = 0;
 265                                         wiphy_err(wlc->wiphy, "%s(): temp "
 266                                                   "sense override non-SISO "
 267                                                   "rspec_override\n",
 268                                                   __func__);
 269                                 }
 270                                 if (RSPEC_STF
 271                                     (wlc->bandstate[i]->mrspec_override) !=
 272                                     PHY_TXC1_MODE_SISO) {
 273                                         wlc->bandstate[i]->mrspec_override = 0;
 274                                         wiphy_err(wlc->wiphy, "%s(): temp "
 275                                                   "sense override non-SISO "
 276                                                   "mrspec_override\n",
 277                                                   __func__);
 278                                 }
 279                         }
 280         }
 281
 282         wlc->stf->txchain = txchain;
 283         wlc->stf->txstreams = txstreams;
 284         wlc_stf_stbc_tx_set(wlc, wlc->band->band_stf_stbc_tx);
 285         wlc_stf_ss_update(wlc, wlc->bandstate[BAND_2G_INDEX]);
 286         wlc_stf_ss_update(wlc, wlc->bandstate[BAND_5G_INDEX]);
 287         wlc->stf->txant =
 288             (wlc->stf->txstreams == 1) ? ANT_TX_FORCE_0 : ANT_TX_DEF;
 289         _wlc_stf_phy_txant_upd(wlc);
 290
 291         wlc_phy_stf_chain_set(wlc->band->pi, wlc->stf->txchain,
 292                               wlc->stf->rxchain);
 293
 294         for (i = 1; i <= MAX_STREAMS_SUPPORTED; i++)
 295                 wlc_stf_txcore_set(wlc, (u8) i, txcore_default[i]);
 296
 297         return 0;
 298 }
 299
 300 /* update wlc->stf->ss_opmode which represents the operational stf_ss mode we're using */
 301 int wlc_stf_ss_update(struct wlc_info *wlc, struct wlcband *band)
 302 {
 303         int ret_code = 0;
 304         u8 prev_stf_ss;
 305         u8 upd_stf_ss;
 306
 307         prev_stf_ss = wlc->stf->ss_opmode;
 308
 309         /* NOTE: opmode can only be SISO or CDD as STBC is decided on a per-packet basis */
 310         if (WLC_STBC_CAP_PHY(wlc) &&
 311             wlc->stf->ss_algosel_auto
 312             && (wlc->stf->ss_algo_channel != (u16) -1)) {
 313                 upd_stf_ss = (wlc->stf->no_cddstbc || (wlc->stf->txstreams == 1)
 314                               || isset(&wlc->stf->ss_algo_channel,
 315                                        PHY_TXC1_MODE_SISO)) ? PHY_TXC1_MODE_SISO
 316                     : PHY_TXC1_MODE_CDD;
 317         } else {
 318                 if (wlc->band != band)
 319                         return ret_code;
 320                 upd_stf_ss = (wlc->stf->no_cddstbc
 321                               || (wlc->stf->txstreams ==
 322                                   1)) ? PHY_TXC1_MODE_SISO : band->
 323                     band_stf_ss_mode;
 324         }
 325         if (prev_stf_ss != upd_stf_ss) {
 326                 wlc->stf->ss_opmode = upd_stf_ss;
 327                 wlc_bmac_band_stf_ss_set(wlc->hw, upd_stf_ss);
 328         }
 329
 330         return ret_code;
 331 }
 332
 333 int wlc_stf_attach(struct wlc_info *wlc)
 334 {
 335         wlc->bandstate[BAND_2G_INDEX]->band_stf_ss_mode = PHY_TXC1_MODE_SISO;
 336         wlc->bandstate[BAND_5G_INDEX]->band_stf_ss_mode = PHY_TXC1_MODE_CDD;
 337
 338         if (WLCISNPHY(wlc->band) &&
 339             (wlc_phy_txpower_hw_ctrl_get(wlc->band->pi) != PHY_TPC_HW_ON))
 340                 wlc->bandstate[BAND_2G_INDEX]->band_stf_ss_mode =
 341                     PHY_TXC1_MODE_CDD;
 342         wlc_stf_ss_update(wlc, wlc->bandstate[BAND_2G_INDEX]);
 343         wlc_stf_ss_update(wlc, wlc->bandstate[BAND_5G_INDEX]);
 344
 345         wlc_stf_stbc_rx_ht_update(wlc, HT_CAP_RX_STBC_NO);
 346         wlc->bandstate[BAND_2G_INDEX]->band_stf_stbc_tx = OFF;
 347         wlc->bandstate[BAND_5G_INDEX]->band_stf_stbc_tx = OFF;
 348
 349         if (WLC_STBC_CAP_PHY(wlc)) {
 350                 wlc->stf->ss_algosel_auto = true;
 351                 wlc->stf->ss_algo_channel = (u16) -1;   /* Init the default value */
 352         }
 353         return 0;
 354 }
 355
 356 void wlc_stf_detach(struct wlc_info *wlc)
 357 {
 358 }
 359
 360 /*
 361  * Centralized txant update function. call it whenever wlc->stf->txant and/or wlc->stf->txchain
 362  *  change
 363  *
 364  * Antennas are controlled by ucode indirectly, which drives PHY or GPIO to
 365  *   achieve various tx/rx antenna selection schemes
 366  *
 367  * legacy phy, bit 6 and bit 7 means antenna 0 and 1 respectively, bit6+bit7 means auto(last rx)
 368  * for NREV<3, bit 6 and bit 7 means antenna 0 and 1 respectively, bit6+bit7 means last rx and
 369  *    do tx-antenna selection for SISO transmissions
 370  * for NREV=3, bit 6 and bit _8_ means antenna 0 and 1 respectively, bit6+bit7 means last rx and
 371  *    do tx-antenna selection for SISO transmissions
 372  * for NREV>=7, bit 6 and bit 7 mean antenna 0 and 1 respectively, nit6+bit7 means both cores active
 373 */
 374 static void _wlc_stf_phy_txant_upd(struct wlc_info *wlc)
 375 {
 376         s8 txant;
 377
 378         txant = (s8) wlc->stf->txant;
 379         if (WLC_PHY_11N_CAP(wlc->band)) {
 380                 if (txant == ANT_TX_FORCE_0) {
 381                         wlc->stf->phytxant = PHY_TXC_ANT_0;
 382                 } else if (txant == ANT_TX_FORCE_1) {
 383                         wlc->stf->phytxant = PHY_TXC_ANT_1;
 384
 385                         if (WLCISNPHY(wlc->band) &&
 386                             NREV_GE(wlc->band->phyrev, 3)
 387                             && NREV_LT(wlc->band->phyrev, 7)) {
 388                                 wlc->stf->phytxant = PHY_TXC_ANT_2;
 389                         }
 390                 } else {
 391                         if (WLCISLCNPHY(wlc->band) || WLCISSSLPNPHY(wlc->band))
 392                                 wlc->stf->phytxant = PHY_TXC_LCNPHY_ANT_LAST;
 393                         else {
 394                                 /* catch out of sync wlc->stf->txcore */
 395                                 WARN_ON(wlc->stf->txchain <= 0);
 396                                 wlc->stf->phytxant =
 397                                     wlc->stf->txchain << PHY_TXC_ANT_SHIFT;
 398                         }
 399                 }
 400         } else {
 401                 if (txant == ANT_TX_FORCE_0)
 402                         wlc->stf->phytxant = PHY_TXC_OLD_ANT_0;
 403                 else if (txant == ANT_TX_FORCE_1)
 404                         wlc->stf->phytxant = PHY_TXC_OLD_ANT_1;
 405                 else
 406                         wlc->stf->phytxant = PHY_TXC_OLD_ANT_LAST;
 407         }
 408
 409         wlc_bmac_txant_set(wlc->hw, wlc->stf->phytxant);
 410 }
 411
 412 void wlc_stf_phy_txant_upd(struct wlc_info *wlc)
 413 {
 414         _wlc_stf_phy_txant_upd(wlc);
 415 }
 416
 417 void wlc_stf_phy_chain_calc(struct wlc_info *wlc)
 418 {
 419         /* get available rx/tx chains */
 420         wlc->stf->hw_txchain = (u8) getintvar(wlc->pub->vars, "txchain");
 421         wlc->stf->hw_rxchain = (u8) getintvar(wlc->pub->vars, "rxchain");
 422
 423         /* these parameter are intended to be used for all PHY types */
 424         if (wlc->stf->hw_txchain == 0 || wlc->stf->hw_txchain == 0xf) {
 425                 if (WLCISNPHY(wlc->band)) {
 426                         wlc->stf->hw_txchain = TXCHAIN_DEF_NPHY;
 427                 } else {
 428                         wlc->stf->hw_txchain = TXCHAIN_DEF;
 429                 }
 430         }
 431
 432         wlc->stf->txchain = wlc->stf->hw_txchain;
 433         wlc->stf->txstreams = (u8) WLC_BITSCNT(wlc->stf->hw_txchain);
 434
 435         if (wlc->stf->hw_rxchain == 0 || wlc->stf->hw_rxchain == 0xf) {
 436                 if (WLCISNPHY(wlc->band)) {
 437                         wlc->stf->hw_rxchain = RXCHAIN_DEF_NPHY;
 438                 } else {
 439                         wlc->stf->hw_rxchain = RXCHAIN_DEF;
 440                 }
 441         }
 442
 443         wlc->stf->rxchain = wlc->stf->hw_rxchain;
 444         wlc->stf->rxstreams = (u8) WLC_BITSCNT(wlc->stf->hw_rxchain);
 445
 446         /* initialize the txcore table */
 447         memcpy(wlc->stf->txcore, txcore_default, sizeof(wlc->stf->txcore));
 448
 449         /* default spatial_policy */
 450         wlc->stf->spatial_policy = MIN_SPATIAL_EXPANSION;
 451         wlc_stf_spatial_policy_set(wlc, MIN_SPATIAL_EXPANSION);
 452 }
 453
 454 static u16 _wlc_stf_phytxchain_sel(struct wlc_info *wlc, ratespec_t rspec)
 455 {
 456         u16 phytxant = wlc->stf->phytxant;
 457
 458         if (RSPEC_STF(rspec) != PHY_TXC1_MODE_SISO) {
 459                 phytxant = wlc->stf->txchain << PHY_TXC_ANT_SHIFT;
 460         } else if (wlc->stf->txant == ANT_TX_DEF)
 461                 phytxant = wlc->stf->txchain << PHY_TXC_ANT_SHIFT;
 462         phytxant &= PHY_TXC_ANT_MASK;
 463         return phytxant;
 464 }
 465
 466 u16 wlc_stf_phytxchain_sel(struct wlc_info *wlc, ratespec_t rspec)
 467 {
 468         return _wlc_stf_phytxchain_sel(wlc, rspec);
 469 }
 470
 471 u16 wlc_stf_d11hdrs_phyctl_txant(struct wlc_info *wlc, ratespec_t rspec)
 472 {
 473         u16 phytxant = wlc->stf->phytxant;
 474         u16 mask = PHY_TXC_ANT_MASK;
 475
 476         /* for non-siso rates or default setting, use the available chains */
 477         if (WLCISNPHY(wlc->band)) {
 478                 phytxant = _wlc_stf_phytxchain_sel(wlc, rspec);
 479                 mask = PHY_TXC_HTANT_MASK;
 480         }
 481         phytxant |= phytxant & mask;
 482         return phytxant;
 483 }